前言:今天是3.15,一个特殊的日子。不知道还会曝光出多少家不良企业,更不知道潜藏的未被曝光的企业数量之巨有没有超出我的想象力。每年都会爆出一些诸如“塑化剂、毒胶囊、问题奶、速成鸡”等等新的食品安全关键词,走进餐馆,走进食堂,走进超市,还真不知道什么东西敢碰。新的问题一年一年曝光,却一年比一年严重。不良商家究竟还有没有底线?说好的节操呢?
设计模式系列文章
1、问题的由来
我们都知道面向对象有三大特性:封装、继承、多态。所以我们在实际开发过程中,子类在继承父类后,根据多态的特性,可能是图一时方便,经常任意重写父类的方法,那么这种方式会大大增加代码出问题的几率。比如下面场景:类C实现了某项功能F1。现在需要对功能F1作修改扩展,将功能F1扩展为F,其中F由原有的功能F1和新功能F2组成。新功能F由类C的子类C1来完成,则子类C1在完成功能F的同时,有可能会导致类C的原功能F1发生故障。这时候里氏替换原则就闪亮登场了。
2、什么是里氏替换原则
前面说过的单一职责原则,从字面意思就很好理解,但是里氏替换原则就有点让人摸不着头脑。查过资料后发现原来这项原则最早是在1988年,由麻省理工学院一位姓里的女士(Liskov)提出来的。
英文缩写:LSP (Liskov Substitution Principle)。
严格的定义:如果对每一个类型为T1的对象o1,都有类型为T2的对象o2,使得以T1定义的所有程序P在所有的对象o1都换成o2时,程序P的行为没有变化,那么类型T2是类型T1的子类型。
通俗的定义:所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。
更通俗的定义:子类可以扩展父类的功能,但不能改变父类原有的功能。
代码示例
3、四层含义
里氏替换原则包含以下4层含义:
- 子类可以实现父类的抽象方法,但是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。
- 当子类覆盖或实现父类的方法时,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。
现在我们可以对以上四层含义逐个讲解。
在我们做系统设计时,经常会设计接口或抽象类,然后由子类来实现抽象方法,这里使用的其实就是里氏替换原则。子类可以实现父类的抽象方法很好理解,事实上,子类也必须完全实现父类的抽象方法,哪怕写一个空方法,否则会编译报错。
里氏替换原则的关键点在于不能覆盖父类的非抽象方法。父类中凡是已经实现好的方法,实际上是在设定一系列的规范和契约,虽然它不强制要求所有的子类必须遵从这些规范,但是如果子类对这些非抽象方法任意修改,就会对整个继承体系造成破坏。而里氏替换原则就是表达了这一层含义。
在面向对象的设计思想中,继承这一特性为系统的设计带来了极大的便利性,但是由之而来的也潜在着一些风险。就像开篇所提到的那一场景一样,对于那种情况最好遵循里氏替换原则,类C1继承类C时,可以添加新方法完成新增功能,尽量不要重写父类C的方法。否则可能带来难以预料的风险,比如下面一个简单的例子还原开篇的场景:
C {
int
func(
a,
b){
return
a+b;
}
C1
C{
@Override
b) {
a-b;
}
}
Client{
main(String[] args) {
C c =
C1();
运行结果:2+1=1
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