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里氏代换原则_动力节点Java学院整理

转载 作者：qq735679552 更新时间：2022-09-28 22:32:09 25 4
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这篇CFSDN的博客文章里氏代换原则_动力节点Java学院整理由作者收集整理，如果你对这篇文章有兴趣，记得点赞哟.

聊一聊里氏代换原则.

定义1：如果对每一个类型为 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.

定义2：所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象.

问题由来：有一功能P1，由类A完成。现需要将功能P1进行扩展，扩展后的功能为P，其中P由原有功能P1与新功能P2组成。新功能P由类A的子类B来完成，则子类B在完成新功能P2的同时，有可能会导致原有功能P1发生故障.

解决方案：当使用继承时，遵循里氏替换原则。类B继承类A时，除添加新的方法完成新增功能P2外，尽量不要重写父类A的方法，也尽量不要重载父类A的方法.

         继承包含这样一层含义：父类中凡是已经实现好的方法（相对于抽象方法而言），实际上是在设定一系列的规范和契约，虽然它不强制要求所有的子类必须遵从这些契约，但是如果子类对这些非抽象方法任意修改，就会对整个继承体系造成破坏。而里氏替换原则就是表达了这一层含义.

        继承作为面向对象三大特性之一，在给程序设计带来巨大便利的同时，也带来了弊端。比如使用继承会给程序带来侵入性，程序的可移植性降低，增加了对象间的耦合性，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会产生故障.

        举例说明继承的风险，我们需要完成一个两数相减的功能，由类A来负责.

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class A{
  public int func1( int a, int b){
   return a-b;
  }
}
 
public class Client{
  public static void main(String[] args){
   A a = new A();
   System.out.println( "100-50=" +a.func1( 100 , 50 ));
   System.out.println( "100-80=" +a.func1( 100 , 80 ));
  }
}

 运行结果:

100-50=50 100-80=20 。

后来，我们需要增加一个新的功能：完成两数相加，然后再与100求和，由类B来负责。即类B需要完成两个功能:

两数相减。 两数相加，然后再加100.

由于类A已经实现了第一个功能，所以类B继承类A后，只需要再完成第二个功能就可以了，代码如下:

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class B extends A{
  public int func1( int a, int b){
 
   return a+b;
  }
  
  public int func2( int a, int b){
   return func1(a,b)+ 100 ;
  }
}
 
public class Client{
  public static void main(String[] args){
   B b = new B();
   System.out.println( "100-50=" +b.func1( 100 , 50 ));
   System.out.println( "100-80=" +b.func1( 100 , 80 ));
   System.out.println( "100+20+100=" +b.func2( 100 , 20 ));
  }
}

类B完成后，运行结果:

100-50=150 100-80=180 100+20+100=220 。

        我们发现原本运行正常的相减功能发生了错误。原因就是类B在给方法起名时无意中重写了父类的方法，造成所有运行相减功能的代码全部调用了类B重写后的方法，造成原本运行正常的功能出现了错误。在本例中，引用基类A完成的功能，换成子类B之后，发生了异常。在实际编程中，我们常常会通过重写父类的方法来完成新的功能，这样写起来虽然简单，但是整个继承体系的可复用性会比较差，特别是运用多态比较频繁时，程序运行出错的几率非常大。如果非要重写父类的方法，比较通用的做法是：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，采用依赖、聚合，组合等关系代替.

        里氏替换原则通俗的来讲就是：子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能。它包含以下4层含义:

  • 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。

        看上去很不可思议，因为我们会发现在自己编程中常常会违反里氏替换原则，程序照样跑的好好的。所以大家都会产生这样的疑问，假如我非要不遵循里氏替换原则会有什么后果?

        后果就是：你写的代码出问题的几率将会大大增加.

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持我.

最后此篇关于里氏代换原则_动力节点Java学院整理的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于里氏代换原则_动力节点Java学院整理的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章，希望大家以后支持我的博客！ 。

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