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：
class CA
{
public:
CA(){}
int func1(int a, int b)
{
return a-b;
}
};
class CB : public CA
{
public:
CB(){}
int func1(int a, int b, QString str)
{
return a+b;
}
int func2(int a, int b)
{
return func1(a,b,"-")+100;
}
};
int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv);
CB* b = new CB();
qDebug() << "100-50=" << b->func1(100, 50);
qDebug() << "100-80=" << b->func1(100, 80);
qDebug() <<"100+20+100=" << b->func2(100, 20);
return a.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>
using namespace std;
//***、士兵、场景设计
class AbstractGun
{
public:
virtual void shoot()
{
cout << "kill people!";
}
};
class HandGun : public AbstractGun
{
public:
virtual void shoot()
{
cout << "handgun kill";
}
};
class Rifle : public AbstractGun
{
public:
virtual void shoot()
{
cout << "rifle kill";
}
};
class MachineGun : public AbstractGun
{
public:
virtual void shoot()
{
cout << "machinegun kill";
}
};
class Soldier
{
public:
void SetGun(AbstractGun* _gun)
{
m_gun = _gun;
}
virtual void KillEnemy()
{
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。
class ToyGun
{
public:
/////......./////
};
//子类可以有自己的个性
class AUG : public Rifle
{
public:
void zoomeout()
{
cout << "observed enemy\n";
}
virtual void shoot()
{
cout << "AUG kill\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)
class Snipper : public Soldier
{
public:
virtual void KillEnemy()
{
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。
static void Action()
{
Snipper* shibin = new Snipper;
shibin->SetGun(new AUG);
shibin->KillEnemy();//开始杀敌
}
int main(int argc, char *argv[])
{
QCoreApplication a(argc, argv);
Action();
return a.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。
时间： 2024-10-13 00:23:15