里氏代换原则(Liskov Substitution Principle,LSP)是面向对象设计原则的一部分,它强调子类对象应该能够替换其父类对象而不影响程序的正确性。换句话说,子类对象应该可以在不改变程序正确性的前提下替换掉父类对象。
该原则的实现原理可以通过以下几点来说明:
-
子类必须完全实现父类的抽象方法: 子类继承父类时,必须实现父类中声明的所有抽象方法,并且保持方法签名和语义的一致性。
-
子类可以具有比父类更广的行为: 子类可以扩展父类的功能,但不能收缩或修改父类已有的功能。也就是说,子类可以在父类的行为基础上进行扩展,但不能修改或删除父类已有的行为。
-
子类返回类型必须与父类兼容: 子类方法的返回类型必须与父类方法的返回类型兼容,这意味着子类方法的返回值可以是父类方法返回值的子类型。
在 Python 中,实现里氏代换原则可以通过以下方式:
python
# 抽象类 计算面积函数
class Shape:
def area(self):
pass
''' 解藕 '''
# 继承,子类
class Rectangle(Shape):
def __init__(self, width, height):
self.width = width
self.height = height
def area(self):
return self.width * self.height
class Square(Shape):
def __init__(self, side_lenth):
self.side_length = side_lenth
def area(self):
return self.side_length ** 2
# 计算面积
'''
由于 Rectangle 和 Square 都是 Shape 的子类,并且都实现了 area() 方法
所以它们可以 在不影响程序正确性的前提下 替换 Shape 对象。这符合里氏代换原则的要求
'''
def cal_area(shape):
return shape.area()
rectangle = Rectangle(2,3)
square = Square(5)
print(cal_area(rectangle))
print(cal_area(square))
6
25