六大原则之里氏替换原则

阐述一下：

肯定有不少人跟我刚看到这项原则的时候一样，对这个原则的名字充满疑惑。其实原因就是这项原则最早是在1988年，由麻省理工学院的一位姓里的女士（Barbara Liskov）提出来的。

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。

比如：

classCA
{
public:
CA(){}
intfunc1(inta,intb)
{
returna-b;
}
};
classCB:publicCA
{
public:
CB(){}
intfunc1(inta,intb,QStringstr)
{
returna+b;
}
intfunc2(inta,intb)
{
returnfunc1(a,b,"-")+100;
}
};
intmain(intargc,char*argv[])
{
QCoreApplicationa(argc,argv);
CB*b=newCB();
qDebug()<<"100-50="<<b->func1(100,50);
qDebug()<<"100-80="<<b->func1(100,80);
qDebug()<<"100+20+100="<<b->func2(100,20);
returna.exec();
}

结果很出人意料的！

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。

先上代码：
 
#include<QCoreApplication>

#include<QDebug>

#include<iostream>

usingnamespacestd;

//***、士兵、场景设计

classAbstractGun

public:

virtualvoidshoot()

cout<<"killpeople!";

};

classHandGun:publicAbstractGun

public:

virtualvoidshoot()

cout<<"handgunkill";

};

classRifle:publicAbstractGun

public:

virtualvoidshoot()

cout<<"riflekill";

};

classMachineGun:publicAbstractGun

public:

virtualvoidshoot()

cout<<"machinegunkill";

};

classSoldier

public:

voidSetGun(AbstractGun*_gun)

m_gun=_gun;

virtualvoidKillEnemy()

m_gun->shoot();//这个很好，可以分别执行虚函数。

virtual~Soldier(){}

protected:

AbstractGun*m_gun;

};

//当添加新类“玩具枪”的时候，玩具枪杀不死人，无法执行killenemy等。

//如果子类不能完整的实现父类的方法，

//建议断开父子关系，采用依赖、聚集、组合等关系替代继承。

classToyGun

public:

/////......./////

};

//子类可以有自己的个性

classAUG:publicRifle

public:

voidzoomeout()

cout<<"observedenemy\n";

virtualvoidshoot()

cout<<"AUGkill\n";

};

//添加***，就要给个狙击手,我自己设计派生(或许其他情况是不允许的吧)

classSnipper:publicSoldier

public:

virtualvoidKillEnemy()

AUG*aug=static_cast<AUG*>(m_gun);

aug->zoomeout();

aug->shoot();

};

//这里使用static，表示外部可以直接所属域调用,为了方便设定。

staticvoidAction()

Snipper*shibin=newSnipper;

shibin->SetGun(newAUG);

shibin->KillEnemy();//开始杀敌

intmain(intargc,char*argv[])

QCoreApplicationa(argc,argv);

Action();

returna.exec();

总结一下：

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。

六大原则之里氏替换原则

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