关于里氏替换原则的例子，最有名的是“正方形不是长方形”。当然，生活中也有很多类似的例子，例如，企鹅、鸵鸟和几维鸟从生物学的角度来划分，它们属于鸟类；但从类的继承关系来看，由于它们不能继承“鸟”会飞的功能，所以它们不能定义成“鸟”的子类。同样，由于“气球鱼”不会游泳，所以不能定义成“鱼”的子类；“玩具炮”炸不了敌人，所以不能定义成“炮”的子类等。

下面以“几维鸟不是鸟”为例来说明里氏替换原则。

里氏替换原则在“几维鸟不是鸟”实例中的应用。

分析：鸟一般都会飞行，如燕子的飞行速度大概是每小时 120 千米。但是新西兰的几维鸟由于翅膀退化无法飞行。假如要设计一个实例，计算这两种鸟飞行 300 千米要花费的时间。显然，拿燕子来测试这段代码，结果正确，能计算出所需要的时间；但拿几维鸟来测试，结果会发生“除零异常”或是“无穷大”，明显不符合预期，其类图如图 1 所示。

图1 “几维鸟不是鸟”实例的类图

程序代码如下：

<?php

namespace DesignMode;

/**
 * Description of Lishitihuan
 *
 * @author jm
 */
class Lishitihuan
{

    //put your code here
    public static function main($args = [])
    {
        $bird1 = new Swallow();
        $bird2 = new BrownKiwi();


        $bird1->setSpeed(120);
        $bird2->setSpeed(120);
        print_r("如果飞行300公里：\n");
        try {
            print_r("燕子将飞行" . $bird1->getFlyTime(300) . "小时。\n");
            print_r("几维鸟将飞行" . $bird2->getFlyTime(300) . "小时。\n");
        } catch (\Exception $ex) {
            print_r($ex->getMessage());
        }
        
    }

}

//鸟类
class Bird
{

    private $flySpeed;

    public function setSpeed($speed)
    {
        $this->flySpeed = $speed;
    }

    public function getFlyTime($distance)
    {
        return($distance / $this->flySpeed);
    }

}

//燕子类
class Swallow extends Bird
{
    
}

//几维鸟类
class BrownKiwi extends Bird
{

    public function setSpeed($speed)
    {
        $flySpeed = 0;
    }

}

程序的运行结果如下：

PHP Warning:  Division by zero in I:\src\php设计模式\DesignMode\Lishitihuan.php on line 46
如果飞行300公里：
燕子将飞行2.5小时。

Warning: Division by zero in I:\src\php设计模式\DesignMode\Lishitihuan.php on line 46
几维鸟将飞行INF小时。

程序运行错误的原因是：几维鸟类重写了鸟类的 setSpeed(double speed) 方法，这违背了里氏替换原则。正确的做法是：取消几维鸟原来的继承关系，定义鸟和几维鸟的更一般的父类，如动物类，它们都有奔跑的能力。几维鸟的飞行速度虽然为 0，但奔跑速度不为 0，可以计算出其奔跑 300 千米所要花费的时间。其类图如图 2 所示。

“几维鸟是动物”实例的类图

小结

里氏替换：子类除非在不得以情况下，否则要去重写父类的方法，避免隐藏不必要的异常错误。比如意外除0异常等。

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02-里氏替换原则

目录

里氏替换原则的定义

里氏替换原则的作用

里氏替换原则的实现方法

范例

小结

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