面向对象设计原则之3-里氏替换原则

C#设计模式概述

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

所有引用基类的地方必须透明的使用其子类的对象。

LSP：Functions that use pointers or references to base classes must be able to use objects of derived classes without knowing it.

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。

示例

namespace Liskov;

public abstract class Shape {

    public abstract double Area();
    public abstract void Draw();

    public virtual void ShowMessage() {
        Console.WriteLine($"I'm a(n) {this.ToString()}!");
    }
}

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!");
    }

}

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!");
    }

}

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();

}

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();

以下是这个案例的输出结果：

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

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。