设计原则--里氏替换原则

哪些代码是违反里氏替换原则的?

如何将代码改造成满足里氏替换原则?

里氏替换原则和多态的区别?

 

相比其他的设计原则，里氏替换原则还是比较简单，比较容易理解和掌握的。

里氏替换原则，英文名Liskov Substitution Principle,缩写LSP。子类对象能够替换程序中父类对象出现的任何地方，并且保证原有程序的逻辑行为不变，及正确性不发生改变。

看到这里是不是觉得多态和里氏替换原则有点相似呢？先进一步解读里氏替换原则，然后再区分二者得区别。实际上，里氏替换原则还有一个更加落地，更有指导意义得描述，那就是“Design By Contract”,中文翻译是“按照协议来设计”。也就是说，子类再设计的时候，要遵循父类的行为约定(或者协议)，那子类可以改变函数的内部逻辑，但不能改变函数原有的行为约定，这里的行为约定包括：函数声明要实现的功能，对输入、输出、异常的约定，甚至包括注释中所罗列的任何特殊说明。定义中父类和子类的关系，也可以替换成接口和实现类之间的关系。

 

为了更好理解里氏替换原则，举几个违反里氏替换原则的例子进行说明。

1、子类违反父类声明要实现的功能

父类中提供了sortOrderByAmount()订单排序函数，是按照订单金额来排序的，而子类重写了这个sortOrderByAmount()方法之后，是按照订单的创建日期来排序。那子类的设计违反了里氏替换原则。

 

2、子类违背父类对输入、输出、异常的约定

在父类中，某个函数约定：运行出错时返回null，获取不到数据的时候返回空集合(empty collection)；而子类在重载函数之后，实现变了，运行出错，返回异常(exception),获取不到数据返回null，那么子类的设计违背了里氏替换原则。

在父类中，某个函数约定，输入的数据可以时任意整数；而子类重载之后，只允许输入正整数，负数就抛出，也就是说子类对输入数据的校验比父类更加严格了。那么子类的设计违背了里氏替换原则

在父类中，某个函数如果只会抛出ArgumentNullException，那么子类中只允许抛出ArgumentNullException异常，任何其他异常的抛出，都会导致违反里氏替换原则。

 

3、子类违背父类中所罗列的任何特殊书名

父类中定义了withdraw()提现函数的注释是这么写的：“用户的体现金额不得超过账户的余额……”，当子类重写withdraw()方法后，针对VIP账号实现了透支体现的功能，也就是提现金额大于账户余额，那子类的设计不符合里氏替换原则

 

上面三种情况时典型的违背了里氏替换原则，还有一个小窍门可判定子类设计是否违背里氏替换原则，那就是使用 父类的单元测试去验证子类的代码。某些单元测试运行失败，那就说明子类设计违反了里氏替换原则。

 

多态和里氏替换原则的区别？

多态和里氏替换原则所关注的角度不同，多态是面向编程的一大特性，也是面向编程语言的一种语法，它是一种代码的实现思路。

里氏替换原则是一种设计原则，是用来指导继承关系中子类该如何设计，才能在子类替换父类的时候，不改变原有程序的逻辑以及不破坏原有程序的正确性。

 

参考：设计模式之美--王争