6大设计原则之里氏替换原则
面对对象中的继承
优点如下:
- 代码共享,减少创建类的工作量,每个子类都拥有父类的方法和属性
- 提高代码的重用性
- 子类可以形如父类,但又异于父类
- 提高代码的可扩展性,很多开源框架的扩展接口都是通过继承父类来实现的
- 提高产品或项目的开放性
缺点如下:
- 继承是侵入性的.只要继承,就必须拥有父类的所有属性和方法
- 降低代码的灵活性.子类必须拥有父类的属性和方法,让子类自由的世界中多了些约束
- 增强了耦合性.当父类的常量、变量和方法被修改时,需要考虑子类的修改,有时更会带来非常糟糕的结果--大段代码需要重构
里氏替换原则的定义
如果对每一个类型为S的对象o1,都有类型为T的对象o2,使得以T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S是类型T的子类型.
通俗点讲,只要父类能出现的地方子类就可以出现,而且替换成子类也不会产生任何错误或异常,使用者可能根本不需要知道是父类还是子类.但是反过来就不行了,有子类出现的地方,父类未必能适应.
里氏替换原则的规范(继承的规范)
1.子类必须完全实现父类的方法
例如有一个打枪的游戏,类图如下
其 Soldier 代码如下
注意: 在类中调用其他类时,要使用父类或接口,否则就违背了里氏替换原则
这时,如果有一个玩具枪 ToyGun, 继承自 AbstractGun,显然是不合适的,因为玩具枪没有伤害,可以新建一个抽象类 AbstractToy,将声音、形状都委托给 AbstractGun 处理,然后两个基类下的子类自由延展,互不影响
注意: 如果子类不能完整的实现弗雷的方法,或者弗雷的某些方法在子类中已经发生"畸变",则建议断开父子继承关系,采用依赖、聚集、组合等关系替代
2.子类可以有自己的个性
里氏替换原则可以正着用,但不能反着用.在子类出现的地方,父类未必就可以胜任
3.覆盖或实现父类的方法是输入参数可以被放大
举个例子,先定义一个 Father 类
然后再定义一个子类:
虽然子类方法与父类方法同名,但不是覆写父类方法,而是重载,因为输入参数不同
父类的参数范围小,当调用子类 doSomething方法时,若参数为HashMap调用父类方法,若为Map调用子类方法
要是反过来,子类的 参数比父类范围下,就违背了里氏替换原则
4.覆写或实现父类的方法是输出结果可以被缩小
这个也不难理解,也就是说父类方法返回的是Map时,子类可以返回HashMap
但是反过来,父类返回的是HashMap,而子类返回Map类型就违背了里氏替换原则
采用里氏替换原则的好处
增强程序的健壮性,版本升级是也可以保持非常好的兼容性.即使增加子类,原有的子类还可以继续运行.在实际项目中,每个子类对应不同的业务含义,使用父类作为参数,传递不同的子类完成不同的业务逻辑,完美!
采用里氏替换原则,应尽量避免子类的"个性",一旦子类有"个性",这个子类和父类之间的关系就很难调和了,把子类当作父类使用,将子类的"个性"抹杀;把子类单独作为一个业务来使用,会让代码间的耦合关系变得扑朔迷离
