【愚公系列】2022 年 06 月面向对象设计原则 (三)- 里氏替换原则

2022 年 6 月 08 日
本文字数：1205 字
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前言

常用的面向对象设计原则有七个，这七大设计原则都是以可维护性和可复用性为基础的，这些原则并不是孤立存在的，它们相互依赖相互补充，遵循这些设计原则可以有效地提高系统的复用性，同时提高系统的可维护性。

一、里氏替换原则(Liskov Substitution Principle or LSP)

<font color=#999AAA >所有引用基类的地方必须透明的使用其子类的对象。在代码中将基类对象转换成其子类对象，不应当产生任何错误或异常。

二、使用步骤

示例

namespace Liskov;

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public abstract class Shape {
    public abstract double Area();    public abstract void Draw();
    public virtual void ShowMessage() {        Console.WriteLine($"I'm a(n) {this.ToString()}!");    }}

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public class Rectangle : Shape {
    public int Height = 3;    public int Width = 7;
    public override double Area() => Height * Width;
    public override void Draw() {        Console.WriteLine("Draw Rectangle!");    }
}

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public class Circle : Shape {
    public int Radii = 6;    const double PI = 3.1415926535898;
    public override double Area() => PI * Math.Pow(Radii, 2);
    public override void Draw() {        Console.WriteLine("Draw Circle!");    }
}

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首先建立 Shape 形状抽象基类，包含 2 个抽象方法 Area 和 Draw，另外包含 1 个虚拟方法 ShowMessage 并提供默认实现。里氏替换原则要求尽可能的使用其基类作为方法的参数，以下给出一个解决方案以供参考：

public static void DoSomething(Shape shape) {
    var area = shape.Area();    shape.Draw();    shape.ShowMessage();
}

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以下是一个调用方可能的代码：

Shape shape = new Rectangle();DoSomething(shape);
shape = new Circle();DoSomething(shape);
Console.ReadKey();

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以下是这个案例的输出结果：

I'm a(n) Liskov.Rectangle!I'm a(n) Liskov.Circle!

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里氏替换原则根据“运行时子类对象覆盖父类对象”的特点，可以很方便的对系统进行扩展，只需要增加子类而无需更改任何现有代码。例如增加一个新的正方形子类 Square，而不需要对 DoSomething 方法做任何改动。<hr style=" border:solid; width:100px; height:1px;" color=#000000 size=1">

总结

里氏替换原则为良好的继承定义了一个规范，一句简单的定义包含了 4 层含义。1.子类必须完全实现父类的方法 2.子类可以有自己的个性：从里氏替换原则来看，就是有子类出现的地方父类未必就可以出现。3.覆盖或实现父类的方法时输入参数可以被放大 4. 覆写或实现父类的方法时输出结果可以被缩小

在项目中，采用里氏替换原则时，尽量避免子类的“个性”，一旦子类有“个性”，这个子类和父类之间的关系就很难调和了，把子类当做父类使用，子类的“个性”被抹杀——委屈了点；把子类单独作为一个业务来使用，则会让代码间的耦合关系变得扑朔迷离——缺乏类替换的标准。

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原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/3959bf3a7b2ae875c0ad586fe】。文章转载请联系作者。

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