Java设计模式(03) -- 里氏替换原则

六大设计原则

单一职责原则定义：约定一个类应该有且仅有一个改变类的原因；

开闭原则定义：规定软件中的对象、类、模块和函数对扩展应该是开放的，但对于修改是封闭的，核心思想也可以理解为面向抽象编程。

里氏替换原则定义：继承必须确保超类所拥有的性质在子类中仍然成立。

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里氏替换原则概述：如果S是T的子类型，那么所有T类型的对象都可以在不破坏程序的情况下被S类型的对象替换。简单来说，子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能。也就是说：当子类继承父类时，除添加新的方法且完成新增功能外，尽量不要重写父类的方法。这句话包括了四点含义：·

• 子类可以实现父类的抽象方法，但不能覆盖父类的非抽象方法；
• 子类可以增加自己特有的方法；
• 当子类的方法重载父类的方法时，方法的前置条件（即方法的输入参数）要比父类的方法更宽松；
• 当子类的方法实现父类的方法（重写、重载或实现抽象方法）时，方法的后置条件（即方法的输出或返回值）要比父类的方法更严格或与父类的方法相等。

里氏替换原则的作用：

• 里氏替换原则是实现开闭原则的重要方式之一；
• 解决了继承中重写父类造成的可复用性变差的问题；
• 是动作正确性的保证，即类的扩展不会给已有的系统引入新的错误，降低了代码出错的可能性；
• 加强程序的健壮性，同时变更时可以做到非常好的兼容性，提高程序的维护性、可扩展性，降低需求变更时引入的风险。

示例

假设在构建银行系统时，储蓄卡是第一个类，信用卡是第二个类。为了让信用卡可以使用储蓄卡的一些方法，选择由信用卡类继承储蓄卡类，讨论是否满足里氏替换原则产生的一些要点。

违背原则方案

储蓄卡和信用卡在使用功能上类似，都有支付、提现、还款、充值等功能，也有些许不同，例如支付，储蓄卡做的是账户扣款动作，信用卡做的是生成贷款单动作。下面这里模拟先有储蓄卡的类，之后继承这个类的基本功能，以实现信用卡的功能。

储蓄卡

public class CashCard {
    private Logger logger = LoggerFactory.getLogger(CashCard.class);
    /**
     * 提现
     * @param orderId 单号
     * @param amount  金额
     * @return 状态码 0000成功、0001失败、0002重复
     */
    public String withdrawal(String orderId, BigDecimal amount) {
        // 模拟支付成功
        logger.info("提现成功，单号：{} 金额：{}", orderId, amount);
        return "0000";
    }

    /**
     * 储蓄
     *
     * @param orderId 单号
     * @param amount  金额
     */
    public String recharge(String orderId, BigDecimal amount) {
        // 模拟充值成功
        logger.info("储蓄成功，单号：{} 金额：{}", orderId, amount);