OOP面向对象：Liskov替换原则--LSP

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OOP面向对象：Liskov替换原则--LSP

来源：FrankFei 作者：FrankFei 发布时间：2008-03-10

//最后，我们来看客户端的调用：
public void DecriptionTheAnimal(Animal animal)
{
    if (typeof(animal) is Cat)
    {
        Cat cat = (Cat)animal;
        Cat.Decription();
        Cat.Mew();
    }
    else if (typeof(animal) is Dog)
    {
        Dog dog = (Dog)animal;
        Dog.Decription();
        Dog.Bark();
    }
}
通过上面的代码，我们可以看到虽然客户端的依赖是对抽象的依赖，但依然这个设计的扩展性不好，运行期绑定没有实现。phpma开源
是什么原因呢？其实就是因为不满足里氏替换原则，子类如Cat有Mew()方法父类根本没有，Dog类有Bark()方法父类也没有，两个子类都不能替换父类。这样导致了系统的扩展性不好和没有实现运行期内绑定。
现在看来，一个系统或子系统要拥有良好的扩展性和实现运行期内绑定，有两个必要条件：第一是依赖倒置原则；第二是里氏替换原则。这两个原则缺一不可。

我们知道，在我们的大多数的模式中，我们都有一个共同的接口，然后子类和扩展类都去实现该接口。
下面是一段原始代码：
if(action.Equals(“add”))
{
//do add action
}
else if(action.Equals(“view”))
{
//do view action
}
else if(action.Equals(“delete”))
{
//do delete action
}
else if(action.Equals(“modify”))
{
//do modify action
}
我们首先想到的是把这些动作分离出来，就可能写出如下的代码：phpma开源
public class AddAction
{
    public void add()
    {
        //do add action
    }
}
public class ViewAction
{
    public void view()
    {
        //do view action
    }
}
public class deleteAction
{
    public void delete()
    {
        //do delete action
    }
}
public class ModifyAction
{
    public void modify()
    {
        //do modify action
    }
}
我们可以看到，这样代码将各个行为独立出来，满足了单一职责原则，但这远远不够，因为它不满足依赖颠倒原则和里氏替换原则。phpma开源
下面我们来看看命令模式对该问题的解决方法：
public interface Action
{
    public void doAction();
}
//然后是各个实现：
public class AddAction : Action
{
    public void doAction()
    {
        //do add action
    }
}
public class ViewAction : Action
{
    public void doAction()
    {
        //do view action
    }
}
public class deleteAction : Action
{
    public void doAction()
    {
        //do delete action
    }
}
public class ModifyAction : Action
{
    public void doAction()
    {
        //do modify action
    }
}
//这样，客户端的调用大概如下：
public void execute(Action action)
{
    action.doAction();
}
看，上面的客户端代码再也没有出现过typeof这样的语句，扩展性良好，也有了运行期内绑定的优点。

三、LSP优点：
1、保证系统或子系统有良好的扩展性。只有子类能够完全替换父类，才能保证系统或子系统在运行期内识别子类就可以了，因而使得系统或子系统有了良好的扩展性。
2、实现运行期内绑定，即保证了面向对象多态性的顺利进行。这节省了大量的代码重复或冗余。避免了类似instanceof这样的语句，或者getClass()这样的语句，这些语句是面向对象所忌讳的。
3、有利于实现契约式编程。契约式编程有利于系统的分析和设计，指我们在分析和设计的时候，定义好系统的接口，然后再编码的时候实现这些接口即可。在父类里定义好子类需要实现的功能，而子类只要实现这些功能即可。

四、使用LSP注意点：
1、此原则和OCP的作用有点类似，其实这些面向对象的基本原则就2条：1：面向接口编程，而不是面向实现；2：用组合而不主张用继承
2、LSP是保证OCP的重要原则
3、这些基本的原则在实现方法上也有个共同层次，就是使用中间接口层，以此来达到类对象的低偶合，也就是抽象偶合！
4、派生类的退化函数：派生类的某些函数退化（变得没有用处），Base的使用者不知道不能调用f，会导致替换违规。在派生类中存在退化函数并不总是表示违反了LSP，但是当存在这种情况时，应该引起注意。
5、从派生类抛出异常：如果在派生类的方法中添加了其基类不会抛出的异常。如果基类的使用者不期望这些异常，那么把他们添加到派生类的方法中就可以能会导致不可替换性。

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