0x04、设计模式原则 —— 里氏替换原则

里氏替换原则 与 父子继承关系有关，所以，我们先了解一下继承；

面向对象中的 继承 的思考和说明

继承包含这样一层含义：父类中凡是已经实现好的方法， 实际上是在设定规范和契约，虽然它不强制要求所有的子类必须遵循这些契约，但是如果子类对这些已经实现的方法任意修改，就会对整个继承体系造成破坏。

白话就是：假设类A继承至类B，类B作为父类，其里面已经存在的 实现好了的方法，就相当一个规范和契约了，子类类A可以通过重写父类这些实现的方法，但是不建议这么做；

继承在给程序设计带来便利的同时，也带来了弊端。比如使用继承会给程序带来侵入性，即：会导致程序的可移植性降低，增加对象间的耦合性，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产生故障

问题提出：在编程中，如何正确的使用继承? => 里氏替换原则

 

里氏替换原则

里氏替换原则(Liskov Substitution Principle)是在1988年，由麻省理工学院的以为姓里的女士提出的。

1. 如果对每个类型为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。换句话说，所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。（理解圈出来的这句话即可）
2. 在使用继承时，遵循里氏替换原则，在子类中尽量不要重写父类的方法
3. 里氏替换原则告诉我们，继承实际上让两个类耦合性增强了， 在适当的情况下，可以通过聚合，组合，依赖 来解决问题（先将子类提升至与父类同级、并两者都继承至更加基础的Base类）；

 

演示

class A
{
    public int func1(int num1, int num2)
    {
        return num1 - num2;
    }
}

class B : A
{
    // 在子类中，无意间重写了父类的func1
    public int func1(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }
    public int func2(int a, int b)
    {
        return func1(a, b) + 9;    // 这里的func1，其实调用的不是A父类的func1了...
    }
}

public static void Main(string[] args)
{
    A a = new A();
    Console.WriteLine("11-3=" + a.func1(11, 3));
    Console.WriteLine("1-8=" + a.func1(1, 8));

    Console.WriteLine("-----------------------");
    B b = new B();
    Console.WriteLine("11-3=" + b.func1(11, 3));    // 这里的func1，其实调用的不是A父类的func1了...
    Console.WriteLine("1-8=" + b.func1(1, 8));    // 这里的func1，其实调用的不是A父类的func1了...
    Console.WriteLine("11+3+9=" + b.func2(11, 3));
}

我们发现原来运行正常的相减功能发生了错误。原因就是类B无意中重写了父类的方法，造成原有功能出现错误。在实际编程中，我们常常会通过重写父类的方法完成新的功能，这样写起来虽然简单，但整个继承体系的复用性会比较差。特别是运行多态比较频繁的时候；

通用的做法是：让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，然后采用依赖，聚合，组合等关系代替；

 改进：

class Base
{

}
class A:Base
{
    public int func1(int num1, int num2)
    {
        return num1 - num2;
    }
}

class B : Base      // B类不再继承至A类，而是和A类一样都继承至 Base 类
{
    A a = new A();     // 这里这样子写，说明B类与A类是组合关系了；
    public int func1(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }
    public int func2(int a, int b)
    {
        return func1(a, b) + 9;     // 因为继承至 Base，所以不会有啥问题了
    }

    public int func3(int a, int b)
    {
        return this.a.func1(a, b);      // 这里调用的func1就是A类中的func1了
    }
}

public static void Main(string[] args)
{
    A a = new A();
    Console.WriteLine("11-3=" + a.func1(11, 3));
    Console.WriteLine("1-8=" + a.func1(1, 8));

    Console.WriteLine("-----------------------");
    B b = new B();
    Console.WriteLine("11+3=" + b.func1(11, 3));
    Console.WriteLine("1+8=" + b.func1(1, 8));
    Console.WriteLine("11+3+9=" + b.func2(11, 3));
    Console.WriteLine("-----------------------");
    Console.WriteLine("11-3=" + b.func3(11, 3));
}

上面代码中，A类和B类都同时继承至了 Base类，所以它们之间就不会出现重写父类的尴尬场景了，但是如果B类想使用A类中的方法，可以在B类中创建一个A类实例，这种做法就是组合的做法了，看上代码并看下图：

 

 

其实吧，这个原则非常好理解，也很简单，起码，比上一节讲的 依赖倒置原则 容易多了~

这么舒服这么简单，不继续再肝一章？下一章：开闭原则