里氏替換原則

Derived classes must be substitutable for their base classes.
– Robert C. Martin

里氏替換原則，全名 Liskov substitution principle，簡稱 LSP。

定義

子類別要能替換掉父類別而不影響程式架構，並且所有父類別能做的事，子類別也要可以做。

秘訣

  • 對介面寫程式，重點放在要執行的動作
  • 方法簽名、回傳值與丟出的異常要一致
  • 思考繼承時子類別所造成的「行為變化」要如何設計才不會違反父類別介面的合約

提醒

  • 依賴子類別的地方不能用父類別取代
  • 拋棄繼承，思考可否改用組合的方式

範例

來看看範例。

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class Scooter
{
   private $name;
   private $fuelTankCapacity;
   public function getName(){};
   public function getFuelTankCapacity(){};
}

class Yamaha extends Scooter()
{
    ...
}

class Kymco extends Scooter()
{
    ...
}

class Gogoro extends Scooter()
{
    ...
}

是不是有點怪怪的…Gogoro 沒有油箱啊！！！
子類別並沒有完全實作父類別有的功能，違反了里氏替換原則。
那麼來稍微改一下程式。

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class ElectricScooter
{
    private $name;
    private $batteryCapacity;
    public function getName(){};
    public function getBatteryCapacity(){};
}

class Gogoro extends ElectricScooter()
{
    ...
}

class Scooterist
{
    private $scooter;
    public function setScooter(Scooter $scooter)
    {
        $this->scooter = $scooter;
    }
}

$yamaha = new Yamaha();
$scooterist = new Scooterist();
$Scooterist->setScooter($yamaha);

另外定義一個 ElectricScooter 類別，然後讓 Gogoro 去繼承它，就解決了這個問題。
並且每個子類別都可以替代其父類別，也符合里氏替換原則。最後，也許再把動力來源抽出來定義成介面會更好，不過還是要實際情況來考慮。

Reference

PHP 也有 Day #19 - PHP 返樸歸真系列之從實例學設計模式 by 大澤木小鐵 (Jace Ju)​
物件導向設計原則 SOLID
SOLID：五則皆變
The Principles of OOD