需要明白理解liskov替代原则

Question

LSP定义指出，如果S是T的子类型，则程序中类型T的对象可以用类型S的对象替换，而不改变该程序的任何期望属性。

1. 子类型不能强化前提条件
2. 后置条件不能在子类型中被削弱。
3. 超类型的不变量必须保留在子类型中。

例如，我有以下类是否违反（前提条件无法在子类型中加强）。我试图围绕这个问题，有人可以提供一个很好的例子来理解它。

Class Switch:
   def __init__(self,ip,dc):
       self.ip=ip
       self.dc=dc

class CiscoSwitch(Switch):
   def __init__(self,ip,dc,zone):
       super().__init__(ip,dc)
       self.zone=zone

class JuniperSwitch(Switch):
   def __init__(self,ip,dc,zone):
       super().__init__(ip,dc)
       self.zone=zone

Answer 1

LSP原则通过接口工作，即对象/值中的公共接口。对于Python，您拥有公共的属性和方法，因此，如果您要实现接口，则必须遵守它。在您的示例中，Switch类仅定义关于其属性的接口，即，它具有ip和dc字段。既然你在super和CiscoSwitch中调用JuniperSwitch，它们都有这些字段，因此实现了Switch的“接口”，它们可能会替换它。

现在，让我们来解决你提到的条件：

1. 子类型不能强化前提条件

假设您有一个接口，其方法可以为形状着色，并且此方法仅接受十六进制颜色（"#123456"）或rgb颜色（(123,124,125)）。假设您创建了一个实现此接口的Rectangle类，但它只接受rgb颜色。你正在加强前提条件。如果你的代码中有这一行：generic_shape.color("#123456")

你不能在其中替换你的Rectangle，所以你破坏了LSP。

2. 子类型中的后置条件不能被削弱

一个经典的例子是返回None的方法不应该返回None。假设在Shape界面中，您有一个getSide方法，并且您创建了一个Circle类，并且在实现此方法时，您将返回None。这打破了调用者的期望并可能导致意外错误：

side = generic_shape.get_side() # suppose it is a circle
scaled_side = side * 2 # you get an error

3. 超类型的不变量必须保留在子类型中

在我看来，这个更复杂，因为它很难明确。我能想到的唯一例子是保持属性非空，假设在你的例子中你有一个不使用IP的Switch（可能使用MAC-addr），如果Switch接口期望ip字段不应该是None，您的MAC-Switch将代理此接口。

我希望它有所帮助！