一、概念

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

里氏代换原则告诉我们，在软件中将一个基类对象替换成它的子类对象，程序将不会产生任何错误和异常，反过来则不成立，如果一个软件实体使用的是一个子类对象的话，那么它不一定能够使用基类对象。例如：我喜欢动物，那我一定喜欢狗，因为狗是动物的子类；但是我喜欢狗，不能据此断定我喜欢动物，因为我并不喜欢老鼠，虽然它也是动物

实现方法
里氏替换原则通俗来讲就是：子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能。也就是说：子类继承父类时，除添加新的方法完成新增功能外，尽量不要重写父类的方法(除非基类中的纯虚函数必须要重写，虚函数可以重写，普通函数不能或者尽量不要重写)

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（即方法的输入参数）要比父类的方法更宽松

当子类的方法实现父类的方法时（重写/重载或实现抽象方法），方法的后置条件（即方法的的输出/返回值）要比父类的方法更严格或相等

我们在运用里氏代换原则时，尽量把父类设计为抽象类或者接口，让子类继承父类或实现父接口，并实现在父类中声明的方法，运行时，子类实例替换父类实例，我们可以很方便地扩展系统的功能，同时无须修改原有子类的代码，增加新的功能可以通过增加一个新的子类来实现。里氏代换原则是开闭原则的具体实现手段之一

二、例程

在对系统进行进一步分析后发现，无论是普通客户还是VIP客户，发送邮件的过程都是相同的，也就是说两个send()方法中的代码重复，而且在本系统中还将增加新类型的客户。为了让系统具有更好的扩展性，同时减少代码重复，使用里氏代换原则对其进行重构。

在本实例中，可以考虑增加一个新的抽象客户类Customer，而将CommonCustomer和VIPCustomer类作为其子类，邮件发送类EmailSender类针对抽象客户类Customer编程，根据里氏代换原则，能够接受基类对象的地方必然能够接受子类对象，因此将EmailSender中的send()方法的参数类型改为Customer，如果需要增加新类型的客户，只需将其作为Customer类的子类即可。重构后的结构如图2所示：

三、代码示例

正确的做法是：取消几维鸟原来的继承关系，定义鸟和几维鸟的更一般的父类，如动物类，它们都有呼吸的能力，鸟类继承自动物类，燕子继承自鸟类；几维鸟继承自动物类。

#include <iostream>class Animal{public:float runSpeed;virtual void setRunSpeed(float v) {runSpeed = v;}virtual float getRunTime(float dis) {return dis/runSpeed;}
};class Bird : public Animal{public:float flySpeed;virtual void setSpeed(float v) {flySpeed = v;}virtual float getFlyTime(float dis) {return dis/flySpeed;}
};class Swallow : public Bird {};class BrownKiwi : public Animal {};int main(){Bird* b1 = new Swallow; // &b1 是Animal* b2 = new BrownKiwi;b1->setSpeed(300);b1->setRunSpeed(0.01);b2->setRunSpeed(0.2);std::cout<<"b1 fly time is: " << b1->getFlyTime(300)<<std::endl;std::cout<<"b1 run time is: " << b1->getRunTime(300)<<std::endl;std::cout<<"b2 fly time is: " << b2->getRunTime(300)<<std::endl;return 1;
}

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设计模式七大原则-里氏代换原则

文章目录

一、概念

二、例程

三、代码示例

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