里氏替换法则

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了里氏替换法则前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

什么是里氏替换原则

面向对象的语言有三大特性:封装、继承、多态,里氏替换原则就是依赖于继承、多态这两大特性,它的原则就是只要父类能出现的地方子类就能出现,而且不会报错,但是子类能出现的地方,父类不一定能出现,术语就是 —— 抽象。

里氏替换原则通俗的来讲就是:子类可以扩展父类功能,但不能改变父类原有的功能。它包含以下4层含义:

  • 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
  • 子类中可以增加自己特有的方法
  • 当子类的方法重载父类方法时,方法的前置条件(即方法的形参)要比父类方法的输入参数更宽松。
  • 当子类的方法实现父类的抽象方法时,方法的后置条件(即方法的返回值)要比父类更严格
    看上去很不可思议,因为我们会发现在自己编程中常常会违反里氏替换原则,程序照样跑的好好的。所以大家都会产生这样的疑问,假如我非要不遵循里氏替换原则会有什么后果?

    后果就是:你写的代码出问题的几率将会大大增加

由来

Liskov于1987年提出了一个关于继承的原则”Inheritance should ensure that any property proved about supertype objects also holds for subtype objects.”–”继承必须确保超类所拥有的性质在子类中仍然成立。”也就是说,当一个子类的实例应该能够替换任何其超类的实例时,它们之间才具有is-A关系。

该原则称为Liskov Substitution Principle–里氏替换原则。林先生在上课时风趣地称之为”老鼠的儿子会打洞”。^_^

举例子

看到别人写的博客有关于猫的举例,而且我很喜欢猫,所以分享给大家。

用一个类来描述猫的叫声。

后来猫群里出现了一只很高冷的猫,它从来都不叫。这时候我们需要继承扩展Cat这个类了。

根据里氏替换原则:任何出现基类的地方,都可以用子类替换。那么此刻就尴尬了,但凡有C++基础的同学都知道了,如果用里氏替换原则将它替换,那么所有的猫都变成高冷的猫了。这显然是不合理的,但是这种问题在实际应用中确实很常见的,难道说因为里氏替换原则,我学了的C++继承,多态什么的都不要了吗? 我用了继承之后代码就会有这么写个问题吗?这时候我们就有疑问了:我们如何去度量继承关系的质量?

有的人(其实也包括我在内)就会这么想,如果用里氏替换原则来判断一个类的框架是否合理的话,那么C++(别的语言我不太清楚)里面的继承和多态是不是就没用了?答案显然是否定的。就上面的猫的这个例子来看,喜欢叫的猫和高冷的猫显然不应该是继承关系,而是并行的关系。在处理这种情况的时候,我们只需要定义一个共同的基类,创建一个纯虚函数来实现。

总结起来就是:子类实现父类的抽象方法优先,但是不能覆盖父类的抽象方法。但是当子类必须要实现父类方法的时候,那么就要遵守上边的里氏替换原则中的第三条和第四条。

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