里式替换原则——面向对象程序设计原则
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定义
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.。通俗的来讲就是子类可以扩展父类的功能,但是不能改变父类原有的功能。
该原则称为Liskov Substitution Principle——里氏替换原则。
里氏替换原则主要阐述了有关继承的一些原则,也就是什么时候应该使用继承,什么时候不应该使用继承,以及其中蕴含的原理。里氏替换原是继承复用的基础,它反映了基类与子类之间的关系,是对开闭原则的补充,是对实现抽象化的具体步骤的规范。
意义
防止重写父类方法,出现父类复用性差的情况。
程序运行正确性的保证,即类的扩展不会给系统带来新的错误,降低了出错的可能性。因为子类重写了父类方法,在使用多态特性时,程序可能会出现不可预知的错误。
做法
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。
实践
在英雄联盟中,每个英雄到了6级都会拥有大招,大招的效果随着英雄等级提升而提升,盲僧的大招有伤害,杰斯的大招只是切换形态,没有伤害。我们在杰斯类中覆盖了父类的方法,导致调用getrDPS()
方法出现了意料之外的错误。
(后话系列)对于这种情况我们应该将Hero再细分为两种子类,一种是大招有伤害类型,一种是无伤害类型,LeeSin和Jess分别继承他们,将Hero做成顶级类,只拥有管理等级的功能。
uml图
代码部分
英雄基类
/**
* 英雄基类
*/
public class Hero {
/** R 技能伤害 */
private double rDPS;
/** 英雄等级 */
private int clas;
public void setClas(int clas){
this.clas = clas;
}
/**
* R技能伴随等级的变化
*/
public void getrDPS(){
rDPS = 2100 / clas * 3.97;
System.out.println("R技能的伤害为" + rDPS);
}
}
盲僧
/**
* 盲僧
*/
public class LeeSin extends Hero{}
杰斯
/**
* 杰斯
*/
public class Jess extends Hero{
@Override
public void setClas(int clas) {
System.out.println("虽然我到6了,但咱大招么得伤害呀,就不用传值等级了,反正也没用");
}
}
测试类
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Hero leeSin = new LeeSin();
leeSin.setClas(6);
leeSin.getrDPS();
Hero jess = new Jess();
jess.setClas(6);
jess.getrDPS();
}
}
因为杰斯大招没伤害,重写了父类的setClas(int clas)
方法没有为clas赋值,故而在计算R技能伤害时发生了除零异常。
R技能的伤害为1389.5
虽然我到6了,但咱大招么得伤害呀,就不用传值等级了,反正也没用
Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero