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里氏代換原則
鎖定
里氏代換原則(Liskov Substitution Principle LSP)面向對象設計的基本原則之一。 里氏代換原則中説，任何基類可以出現的地方，子類一定可以出現。 LSP是繼承複用的基石，只有當衍生類可以替換掉基類，軟件單位的功能不受到影響時，基類才能真正被複用，而衍生類也能夠在基類的基礎上增加新的行為。里氏代換原則是對“開-閉”原則的補充。實現“開-閉”原則的關鍵步驟就是抽象化。而基類與子類的繼承關係就是抽象化的具體實現，所以里氏代換原則是對實現抽象化的具體步驟的規範。
- 中文名
- 里氏代換原則
- 外文名
- LSP
- 基本原則
- 面向對象設計
- 示 例
- 從B到A的繼承關係改為委派關係
- 注意事項
- 儘量從抽象類繼承
里氏代換原則示例
LSP講的是基類和子類的關係。只有當這種關係存在時，里氏代換關係才存在。如果兩個具體的類A，B之間的關係違反了LSP的設計，(假設是從B到A的繼承關係)那麼根據具體的情況可以在下面的兩種重構方案中選擇一種。
-----從B到A的繼承關係改為委派關係。
里氏代換原則詳細解釋
為了説明，我們先用第一種方法來看一個例子，第二種辦法在另外一個原則中説明。我們就看那個著名的長方形和正方形的例子。對於長方形的類，如果它的長寬相等，那麼它就是一個正方形，因此，長方形類的對象中有一些正方形的對象。對於一個正方形的類，它的方法有個setSide和getSide，它不是長方形的子類，和長方形也不會符合LSP。
長方形類：
public class Rectangle{
...
setWidth(int width){
this.width=width;
}
setHeight(int height){
this.height=height
}
}
正方形類：
public class Square{
...
setWidth(int width){
this.width=width;
this. height=width;
}
setHeight(int height){
this.setWidth(height);
}
}
例子中改變邊長的函數：
public void resize(Rectangle r){
while(r.getHeight()<=r.getWidth){
r.setHeight(r.getWidth+1);
}
}
那麼，如果讓正方形當做是長方形的子類，會出現什麼情況呢？我們讓正方形從長方形繼承，然後在它的內部設置width等於height，這樣，只要width或者height被賦值，那麼width和height會被同時賦值，這樣就保證了正方形類中，width和height總是相等的.我們假設有個客户類，其中有個方法，規則是這樣的，測試傳入的長方形的寬度是否大於高度，如果滿足就停止下來，否則就增加寬度的值。如果傳入的是基類長方形，這個運行的很好。根據LSP，我們把基類替換成它的子類，結果應該也是一樣的，但是因為正方形類的width和height會同時賦值，條件總是滿足，這個方法沒有結束的時候，也就是説，替換成子類後，程序的行為發生了變化，它不滿足LSP。
那麼我們用第一種方案進行重構，我們構造一個抽象的四邊形類，把長方形和正方形共同的行為放到這個四邊形類裏面，讓長方形和正方形都是它的子類，問題就OK了。對於長方形和正方形，取width和height是它們共同的行為，但是給width和height賦值，兩者行為不同，因此，這個抽象的四邊形的類只有取值方法，沒有賦值方法。上面的例子中那個方法只會適用於不同的子類，LSP也就不會被破壞。
里氏代換原則注意事項
在進行設計的時候，儘量從抽象類繼承，而不是從具體類繼承。如果從繼承等級樹來看，所有葉子節點應當是具體類，而所有的樹枝節點應當是抽象類或者接口。當然這個只是一個一般性的指導原則，使用的時候還要具體情況具體分析。
簡單的理解為一個軟件實體如果使用的是一個父類，那麼一定適用於其子類，而且它察覺不出父類對象和子類對象的區別。也就是説，軟件裏面，把父類都替換成它的子類，程序的行為沒有變化。
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