里氏代换原则_接口隔离原则_java开闭原则(8)

public getVelocity() { return 0; };

}

好了，所有的类都设计完成，我们把类Bird提供给了其它的代码（消费者）使用。现在，消费者使用Bird类完成这样一个需求：计算鸟飞越黄河所需的时间。

对于Bird类的消费者而言，它只看到了Bird类中有fly和getVelocity两个方法，至于里面的实现细节，它不关心，而且也无需关心，于是给出了实现代码：

测试类TestBird:

class TestBird {

public calcFlyTime(Bird bird) {

try{

double riverWidth = 3000;

System.out.println(riverWidth / bird.getVelocity());

}catch(Exception err){

System.out.println('An error occured!');

}

};

}

如果我们拿一种飞鸟来测试这段代码，没有问题，结果正确，符合我们的预期，系统输出了飞鸟飞越黄河的所需要的时间；如果我们再拿鸵鸟来测试这段代码，结果代码发生了系统除零的异常，明显不符合我们的预期。

对于TestBird类而言，它只是Bird类的一个消费者，它在使用Bird类的时候，只需要根据Bird类提供的方法进行相应的使用，根本不会关心鸵鸟会不会飞这样的问题，而且也无须知道。它就是要按照“所需时间 = 黄河的宽度 /鸟的飞行速度”的规则来计算鸟飞越黄河所需要的时间。

我们得出结论：在calcFlyTime方法中，Bird类型的参数是不能被Ostrich类型的参数所代替，如果进行了替换就得不到预期结果。因此，Ostrich类和Bird类之间的继承关系违反了里氏代换原则，它们之间的继承关系不成立，鸵鸟不是鸟。

4.4 鸵鸟到底是不是鸟?

“鸵鸟到底是不是鸟”，鸵鸟是鸟也不是鸟，这个结论似乎就是个悖论。产生这种混乱有两方面的原因：

原因一：对类的继承关系的定义没有搞清楚。

我们再来看“正方形不是长方形”这个例子，正方形在设置长度和宽度这两个行为上，与长方形显然是不同的。长方形的行为：设置长方形的长度的时候，它的宽度保持不变，设置宽度的时候，长度保持不变。正方形的行为：设置正方形的长度的时候，宽度随之改变；设置宽度的时候，长度随之改变。所以，如果我们把这种行为加到基类长方形的时候，就导致了正方形无法继承这种行为。我们“强行”把正方形从长方形继承过来，就造成无法达到预期的结果。

“鸵鸟非鸟”基本上也是同样的道理。我们一讲到鸟，就认为它能飞，有的鸟确实能飞，但不是所有的鸟都能飞。问题就是出在这里。如果以“飞”的行为作为衡量“鸟”的标准的话，鸵鸟显然不是鸟；如果按照生物学的划分标准：有翅膀、有羽毛等特性作为衡量“鸟”的标准的话，鸵鸟理所当然就是鸟了。鸵鸟没有“飞”的行为，我们强行给它加上了这个行为，所以在面对“飞越黄河”的需求时，代码就会出现运行期故障。

原因二：设计要依赖于用户要求和具体环境。

继承关系要求子类要具有基类全部的行为。这里的行为是指落在需求范围内的行为。图中鸟类具有4个对外的行为，其中2个行为分别落在A和B系统需求中：

系统需求和对象关系

A需求期望鸟类提供与飞翔有关的行为，即使鸵鸟跟普通的鸟在内，鸵鸟在飞翔这一点上跟其它普通的鸟是不一致的，它没有这个能力，所以，鸵鸟类无法从鸟类派生，鸵鸟不是鸟。

B需求期望鸟类提供与羽毛有关的行为，那么鸵鸟在这一点上跟其它普通的鸟一致的。虽然它不会飞，但是这一点不在B需求范围内，所以，它具备了鸟类全部的行为特征，鸵鸟类就能够从鸟类派生，鸵鸟就是鸟。

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