软件设计原则——里氏代换原则

里氏代换原则

里氏代换原则是面向对象设计的基本原则之一。

里氏代换原则：任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。

通俗理解：子类可以扩展父类的功能，但不能改变父类原有的功能。

换句话说，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。

如果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，程序运行出错的概率会非常大。

下面看一个里氏替换原则中经典的一个例子

【例】正方形不是长方形。

在数学领域里，正方形毫无疑问是长方形，它是一个长宽相等的长方形。

所以，我们开发的一个与几何图形相关的软件系统，就可以顺理成章的让正方形继承自长方形。

Rectangle.java

package com.itheima.principles.demo2.before;/*** @version v1.0* @ClassName: Rectangle* @Description: 长方形类* @Author: dym*/
public class Rectangle {private double length;private double width;public double getLength() {return length;}public void setLength(double length) {this.length = length;}public double getWidth() {return width;}public void setWidth(double width) {this.width = width;}
}

Square.java

package com.itheima.principles.demo2.before;/*** @version v1.0* @ClassName: Square* @Description: 正方形类* @Author: dym*/
public class Square extends Rectangle {@Overridepublic void setLength(double length) {super.setLength(length);super.setWidth(length);}@Overridepublic void setWidth(double width) {super.setLength(width);super.setWidth(width);}
}

RectangleDemo.java

package com.itheima.principles.demo2.before;/*** @version v1.0* @ClassName: RectangleDemo* @Description: TODO(一句话描述该类的功能)* @Author: dym*/
public class RectangleDemo {public static void main(String[] args) {//创建长方形对象Rectangle r = new Rectangle();//设置长和宽r.setLength(20);r.setWidth(10);//调用resize方法进行扩宽resize(r);printLengthAndWidth(r);System.out.println("==================");//创建正方形对象Square s = new Square();//设置长和宽s.setLength(10);//调用resize方法进行扩宽resize(s);printLengthAndWidth(s);}//扩宽方法public static void resize(Rectangle rectangle) {//判断宽如果比长小，进行扩宽的操作while(rectangle.getWidth() <= rectangle.getLength()) {rectangle.setWidth(rectangle.getWidth() + 1);}}//打印长和宽public static void printLengthAndWidth(Rectangle rectangle) {System.out.println(rectangle.getLength());System.out.println(rectangle.getWidth());}
}

我们运行一下这段代码就会发现，假如我们把一个普通长方形作为参数传入resize方法，就会看到长方形宽度逐渐增长的效果，当宽度大于长度,代码就会停止，这种行为的结果符合我们的预期；假如我们再把一个正方形作为参数传入resize方法后，就会看到正方形的宽度和长度都在不断增长，代码会一直运行下去，直至系统产生溢出错误。所以，普通的长方形是适合这段代码的，正方形不适合。我们得出结论：在resize方法中，Rectangle类型的参数是不能被Square类型的参数所代替，如果进行了替换就得不到预期结果。

因此，Square类和Rectangle类之间的继承关系违反了里氏代换原则，它们之间的继承关系不成立，正方形不是长方形。

如何改进呢？此时我们需要重新设计他们之间的关系。

抽象出来一个四边形接口(Quadrilateral)，让Rectangle类和Square类实现Quadrilateral接口