三、里氏替换原则

里氏代换原则由2008年图灵奖得主、美国第一位计算机科学女博士Barbara Liskov教授和卡内基·梅隆大学Jeannette Wing教授于1994年提出。其严格表述如下：如果对每个类型为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o2时，程序P的行为没有变化，那么类型S是类型T的子类型。这个定义比较拗口且难以理解，因此一般使用它的另一个通俗版定义：

里氏代换原则（Liskov Substitution Principle，LSP）：所有引用基类（父类）的地方必须能透明地使用其子类的对象。

里氏替换原则强调。程序设计中，一个地方可以使用父类对象，那么一定可以使用其子类替换。因为子类是父类的泛化，父类定义的行为和属性，在子类中一定有对应的实现。里氏替换原则是实现开闭原则的保证，只要满足该原则，我们可以在定义对象时使用父类，在程序运行时使用子类来替换，这样可以很方便的扩展系统的功能。

 

四、依赖倒转原则

依赖倒转原则是Robert C.Martin在1996年为“C++Reporter”所写的专栏Engineering Notebook的第3篇，后来加入他在2002年出版的经典著作Agile Software Development，Principles，Patterns，and Practices一书中。依赖倒转原则定义如下：

依赖倒转原则（Dependency Inversion Principle，DIP）：抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。换言之，要针对接口编程，而不是针对实现编程。

依赖倒转原则强调，在关联关系或者依赖关系中，程序应该引用层次更高的抽象类，而不是具体的类。抽象类被用来设计处理一些共性的问题。这样当系统的行为发生变动时，可以通过增加具体的类的实现来解决具体问题，降低影响范围。

 

里氏替换原则和依赖倒转原则常常被放在一起使用，用来增加程序的扩展性。下面来看一个例子：

有一个服务器应用，需要得到配置文件的数据，配置文件的类型可以是INI，XML，JSON，未来还有可能增加新的文件类型。在这种情况下，我们可以设计一个"文件解析者"的抽象类，专门用来解析文件的内容，并让他的子类作为具体类，对某一种具体文件的进行具体的解析。

 1 #include"iostream"
 2 
 3 class fileParser
 4 {
 5     public:
 6         virtual void parseContent() = 0;
 7 };
 8 
 9 class service
10 {
11     public:
12         // 在定义时使用父类定义
13         void getFileContent(fileParser*file)
14         {
15             // 针对抽象类编程，而不是具体类
16             file->parseContent();
17         }
18 };
19 
20 class XMLFileParser:public fileParser
21 {
22     void parseContent()
23     {
24         std::cout<<"Parse XML"<<std::endl;
25     }
26 };
27 
28 class jsonFileParse:public fileParser
29 {
30     void parseContent()
31     {
32         std::cout<<"Parse Json"<<std::endl;
33     }
34 };
35 
36 
37 int main()
38 {
39     service s;
40     XMLFileParser *file1 = new XMLFileParser();
41     jsonFileParse *file2 = new jsonFileParse();
42     // 使用子类实现
43     s.getFileContent(file1);
44     s.getFileContent(file2);
45     return 0;   
46 }

在上面这个例子中，我们在定义service的getFileContent接口时，使用抽象类fileParser作为形参，符合依赖倒转原则，在获取具体的文件内容时，使用具体类，符合里氏替换原则。如果需要新增其他的配置文件，只需要增加一个新的具体文件解析类，不用改动其他源代码，这也符合开闭原则。

在大多数情况下，这3个设计原则会同时出现，开闭原则是目标，里氏代换原则是基础，依赖倒转原则是手段，它们相互补充，相辅相成，目标一致，只是分析问题时所站角度不同而已。