里氏代换原则_动力节点Java学院整理
聊一聊里氏代换原则。
定义1：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 都代换成 o2 时，程序 p 的行为没有发生变化，那么类型 t2 是类型 t1 的子类型。
定义2：所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。
问题由来：有一功能p1，由类a完成。现需要将功能p1进行扩展，扩展后的功能为p，其中p由原有功能p1与新功能p2组成。新功能p由类a的子类b来完成，则子类b在完成新功能p2的同时，有可能会导致原有功能p1发生故障。
解决方案：当使用继承时，遵循里氏替换原则。类b继承类a时，除添加新的方法完成新增功能p2外，尽量不要重写父类a的方法，也尽量不要重载父类a的方法。
继承包含这样一层含义：父类中凡是已经实现好的方法（相对于抽象方法而言），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契约，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。
继承作为面向对象三大特性之一，在给程序设计带来巨大便利的同时，也带来了弊端。比如使用继承会给程序带来侵入性，程序的可移植性降低，增加了对象间的耦合性，如果一个类被其他的类所继承，则当这个类需要修改时，必须考虑到所有的子类，并且父类修改后，所有涉及到子类的功能都有可能会产生故障。
举例说明继承的风险，我们需要完成一个两数相减的功能，由类a来负责。
class a{
public int func1(int a, int b){
return a-b;
}
}
public class client{
public static void main(string[] args){
a a = new a();
system.out.println("100-50="+a.func1(100, 50));
system.out.println("100-80="+a.func1(100, 80));
}
}
运行结果：
100-50=50
100-80=20
后来，我们需要增加一个新的功能：完成两数相加，然后再与100求和，由类b来负责。即类b需要完成两个功能：
两数相减。
两数相加，然后再加100。
由于类a已经实现了第一个功能，所以类b继承类a后，只需要再完成第二个功能就可以了，代码如下：
class b extends a{
public int func1(int a, int b){
return a+b;
}
public int func2(int a, int b){
return func1(a,b)+100;
}
}
public class client{
public static void main(string[] args){
b b = new b();
system.out.println("100-50="+b.func1(100, 50));
system.out.println("100-80="+b.func1(100, 80));
system.out.println("100+20+100="+b.func2(100, 20));
}
}
类b完成后，运行结果：
100-50=150
100-80=180
100+20+100=220
我们发现原本运行正常的相减功能发生了错误。原因就是类b在给方法起名时无意中重写了父类的方法，造成所有运行相减功能的代码全部调用了类b重写后的方法，造成原本运行正常的功能出现了错误。在本例中，引用基类a完成的功能，换成子类b之后，发生了异常。在实际编程中，我们常常会通过重写父类的方法来完成新的功能，这样写起来虽然简单，但是整个继承体系的可复用性会比较差，特别是运用多态比较频繁时，程序运行出错的几率非常大。如果非要重写父类的方法，比较通用的做法是：原来的父类和子类都继承一个更通俗的基类，原有的继承关系去掉，采用依赖、聚合，组合等关系代替。
里氏替换原则通俗的来讲就是：子类可以扩展父类的功能，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。
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。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。