里氏替换原则与接口隔离原则的区别

引言

Liskov 替换原则和接口隔离原则 是 SOLID 设计原则中的两个重要原则。这两个原则都指导着健壮、可维护和可扩展系统的开发。两者都确保了良好的面向对象设计，但它们在对象和接口应如何相互作用方面，是从不同角度工作的。

Barbara Liskov 提出了 Liskov 替换原则，该原则指出子类对象在不改变程序正确性的前提下，应能够替换父类对象。这意味着派生类在不改变其预期行为的情况下扩展了基类。如果子类未能满足基类的期望，系统可能会开始表现出不可预测的行为，从而导致错误或不一致。LSP 确保了正确的继承，并提供了父类和子类之间清晰的关系。

接口隔离原则 侧重于系统中接口的设计。这意味着客户端不应依赖于它不使用的接口。ISP 建议将接口分解成更小、更具体的接口，以满足客户端的需求。这会产生更模块化、更灵活的系统，因为客户端只需要实现它们真正需要的那些方法。ISP 促进代码的隔离，从而使其在未来更容易修改和扩展。

总而言之，Liskov 替换原则提供了子类替换和替代父类的能力。因此，接口隔离原则涉及根据客户端需求设计的精简接口。这些原则关注清晰、可维护的代码，针对面向对象设计范式中存在的两个问题。

性质

这里讨论了两个不同的设计问题以及 LSP 和 ISP 在面向对象编程领域所提供的各自目标。

特别是，Liskov 替换原则在基类和派生类之间建立了关系，以及它们在系统中如何运作。

因此，在 Liskov 替换原则中，继承的完整性是其主要属性之一。该原则确保派生类应能够替换其基类，而不会改变程序的预期行为。实践中，LSP 要求子类维护父类建立的契约。如果派生类以破坏依赖于基类的系统行为的方式修改了行为，那么它就违反了 LSP。因此，该原则应具有行为一致性，以便在不破坏系统功能的情况下替换对象。

LSP 和 ISP 的共同目标都是降低复杂性并防止副作用，从而提高软件的可维护性和灵活性。遵循 LSP 可确保类层次结构的稳定性和可预测性，从而实现重用和可扩展性。该原则在使用多态性时至关重要，它将确保对派生类的更改不会导致整个系统崩溃。ISP 促进灵活性；因此，接口应该是稀疏的、面向客户端的，迫使任何类只实现它需要的。因此，更少臃肿的类和依赖关系可以轻松地在代码库中进行更改和进一步扩展。LSP 和 ISP 有助于构建对变更具有抵抗力但更易于演进的软件，并反映了 SOLID 原则的更广泛目标。

Liskov 替换原则与接口隔离原则之间的主要区别

Liskov 替换原则和接口隔离原则之间存在一些区别。一些主要区别如下：

1. 定义

• Liskov 替换原则 (LSP)：在不改变程序正确性的前提下，父类对象可以被子类对象替换。
• 接口隔离原则 (ISP)：任何客户端都不应被强制依赖于它不使用的接口，因此大力支持更小、更具体的接口。

2. 主要关注点

• Liskov 替换原则 (LSP)：它在继承层次结构中保持行为的一致性，因此子类必须确保履行其超类所做的承诺。
• 接口隔离原则 (ISP)：该原则强调接口的设计，并将其分成更小、更面向客户端的版本。

3. 主要概念

• Liskov 替换原则 (LSP)：子类应可替换其基类。不应改变基类的功能，并应加以保留。
• 接口隔离原则 (ISP)：类应仅实现它们使用的方法。不应强制类实现来自臃肿接口的不必要方法。

4. 解决的问题

• Liskov 替换原则 (LSP)：LSP 防止了继承的错误使用，在这种情况下，子类违反了父类的预期行为。
• 接口隔离原则 (ISP)：该原则将防止类过度加载其不需要的方法，从而避免了依赖和实现开销。

5. 违规

• Liskov 替换原则 (LSP)：类将以破坏父类预期功能的方式更改其父类的行为。
• 接口隔离原则 (ISP)：一个类被迫实现一个它既不需要也不使用的巨大接口的方法，从而引入了不必要的复杂性。

6. 对代码维护的影响

• Liskov 替换原则 (LSP)：这使得维护更容易，因为任何子类都可以在任何需要父类的地方使用，而无需更改代码。
• 接口隔离原则 (ISP)：通过减少依赖关系，使维护更容易，因此类不必实现它们不需要的方法。因此，更改不太可能在整个系统中传播。

7. 适用性

• Liskov 替换原则 (LSP)：该原则主要适用于一个类扩展另一个类的继承层次结构。它将确保派生类维护基类的契约。
• 接口隔离原则 (ISP)：它适用于接口设计。它确保接口不过于宽泛或通用，而是根据客户端的特定需求量身定制。

8. 类层次结构

• Liskov 替换原则 (LSP)：它侧重于继承层次结构中基类与其派生类之间的关系，这确保了子类履行了基类的契约。
• 接口隔离原则 (ISP)：它侧重于将大型、整体的接口分解成更小的部分，而不关心继承层次结构。

9. 依赖管理

• Liskov 替换原则 (LSP)：它最大限度地减少了依赖问题，因为子类不会修改父类中预期的行为，并相应地维护其依赖。
• 接口隔离原则 (ISP)：这里提出了最小化客户端类和接口之间依赖关系的思想。客户端必须依赖于方法，而要实现的方法仅是已被使用的。

10. 耦合

• Liskov 替换原则 (LSP)：它确保子类按预期工作，这进一步减少了继承层次结构中类之间的耦合。
• 接口隔离原则 (ISP)：它减少了类和接口之间的耦合。提供了更具体、更精简的接口，这些接口暴露了相关的，而没有多余的内容。

11. 设计灵活性

• Liskov 替换原则 (LSP)：它提供了更高的设计灵活性。由于我们可以自由地在任何接受基类实例的地方使用派生类，因此设计无需因替换而改变，因此将为多态性提供支持。
• 接口隔离原则 (ISP)：它更灵活，因为可以实现小巧、精简、专注的接口，以便类只使用这些接口来实现其必要行为。

12. 代码可读性

• Liskov 替换原则 (LSP)：代码将变得更具可读性和可理解性，因为它会在层次结构中遵循一致的行为，因此更容易理解一个对象如何被另一个对象替换并充当基类实例。
• 接口隔离原则 (ISP)：提高可读性，因为可以将大接口划分为更小的、更连贯的部分。因此，更容易浏览代码并更好地理解它。

13. 客户满意度

• Liskov 替换原则 (LSP)：它确保客户满意，因为所有派生类都以与基类一致的方式行事；因此，替换时不会有意外。
• 接口隔离原则 (ISP)：客户端仅与它需要的方法进行交互。因此，这会导致更清晰、更高效的代码，避免不必要的混乱或复杂性。

14. SOLID 关系

• Liskov 替换原则 (LSP)：直接对应于开闭原则 (OCP)，其中类对扩展开放，对修改关闭。因此，确保在任何继承层次结构中都保持正确的可替换性。
• 接口隔离原则 (ISP)：它避免了 ISP，因为接口变得清晰，指定了不同的角色，而不是允许一个接口整合通用功能。

15. 避免常见的设计缺陷

• Liskov 替换原则 (LSP)：该原则解决了潜在设计缺陷的预防，例如意外的继承行为，这在子类行为与基类预期不符时会导致运行时错误或代码功能异常。
• 接口隔离原则 (ISP)：该原则反对“胖接口”问题，即一个或多个接口包含过多的职责，导致其他类不必要地依赖并变得复杂。

复杂度

Liskov 替换原则和接口隔离原则是面向对象设计中两个重要的原则，但它们在讨论软件架构的哪个方面存在差异，特别是在类与类关系、继承和接口方面。

里氏替换原则 (LSP)

Liskov 替换原则是 Barbara Liskov 定义的 SOLID 原则之一，它涉及派生类与基类之间的关系。它声明，在不改变程序正确性的前提下，派生类对象应可替换其基类对象。这意味着如果类 B 是类 A 的子类，那么您应该能够在不引入错误的情况下用 B 的实例替换 A 的实例。

派生类不仅应继承基类的属性和方法，还应遵守该类的行为。当子类行为与父类不一致时，就会出现多态性中断，从而在用作替代品时有时会表现出意外行为或错误。例如，一个重写方法但改变了其预期返回或行为的派生类违反了 LSP，因为它会破坏基类向其客户端承诺的契约。

接口隔离原则 (ISP)

接口隔离原则是 SOLID 原则之一。它关注接口设计，而不是继承。接口应该是小的、狭窄的、专注于专业职责的，只显示与客户端相关的那些方法。它防止强制类拥有比其所需更多的功能；这将导致代码臃肿、复杂性增加和维护困难。

ISP 倾向于更小、更专业的接口，而不是试图做所有事情的大型、整体接口。这样，一个类仅依赖于它所需的方法。因此，如果一个类只需要读取数据，它就不应该实现包含读写方法的接口，而应该分成更专注的接口，即 Readable 和 Writable，以便类只需要实现所需的内容。