Python理解里氏替换原理

Question

在这个例子中，我是否违反了LSP？因为直接用子类的实例替换最后两行会给我一个错误（因为工资未初始化）？

person_1 = Employee('Brad')
person_1.print_name()

@dataclass
class Person:
    name: str

    def print_name(self):
        print(self.name)
@dataclass
class Employee(Person):
    wage: int

person_1 = Person('Brad')
person_1.print_name()

如果是这样，那么在扩展类的构造函数时怎么可能不违反 LSP（除了随后放置可选属性）？

Answer 1

LSP 表示，如果某件事对于 Person 对象来说是正确的（例如，它有一个名字，名字是一个字符串，它可以打印它的名字），那么对于 Employee 对象来说它也必须是正确的。换句话说，每个员工也是一个人。

它没有规定 Employee 对象必须以与 Person 对象相同的方式创建。每个员工不仅仅是一个人。它不仅有名字，还有工资。

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第二个问题：

如果 Employee.print_name() 方法被重新定义为不打印姓名，而是将其作为字符串返回，那么就会违反原则。

请注意，破坏 LSP 不需要更改代码，例如，如果人员的姓名格式从例如“将员工中的“first_name last_name”更改为“last_name，first_name”，这会导致程序给出不正确的输出。

Answer 2

我知道已经回答了，但我想强调： 我们需要区分两种关系。一是

Person

的实例与

Employee

的实例之间的关系。第二个是

type

的 2 个实例之间的关系（

Person

类本身和

Employee

类本身。）

在您的情况下，LSP 仅处理前者（我们可以对

Person

实例执行的所有操作，我们需要能够以与

Employee

实例完全相同的方式执行）。它没有提及课程本身。

现在，由于 python 非常动态，从技术上讲，您可以争论“嘿，等一下！有一些事情我可以用一个而不是另一个！”。看看下面的例子：

# Assume we have an instance of either Person or Employee here
instance = _

# The following will work with Person instances but will raise an exception for Employee instances
instance_copy = type(instance)(instance.name)

我想说你不应该算这种东西。我们将其称为“不合理的使用期望”，在绝大多数用例中考虑代码结构的有效性时，不应将其考虑在内。

最重要的是要记住：

B inherits from A

！=

A (the class object itself) can be substituted by B (the class itself)

Answer 3

这取决于您所说的 LSP 的含义。

这是否意味着严格的 LSP，就像 Barbara Liskov 的原始论文中那样，程序的行为应该通过类型替换而保持不变？ （即使如此，它也是一个理想的属性，而不是绝对的要求）

或者这是否意味着遵循

Person

接口，在这种情况下，这不会违反，因为您无法在

Person

类中删除

Employee

类的函数？ （嗯，技术上可以，但这样做不是一个好主意）。

Answer 4

根据我对LSP的理解，它指出父类的对象或方法应该可以用子类中的对象或方法替换，而无需妥协（改变程序）

示例

class Bird:
def fly(self):
    return "I can fly"



class Penguin(Bird):
def fly(self):
    # Penguins cannot fly, so we override the fly method
    return "Sorry, I can't fly"



def make_bird_fly(bird):
return bird.fly()

在这个例子中，我们有一个带有“fly”方法的 Bird 类。然后，我们有一个“Penguin”类，它是 Bird 的子类。 Penguin 类重写了 Fly 方法以指示企鹅不能飞。 所以如果我们调用 Bird 实例；

bird_instance = Bird()
print(make_bird_fly(bird_instance))  # Output: "I can fly"

企鹅实例；

penguin_instance = Penguin()
print(make_bird_fly(penguin_instance))  # Output: "Sorry, I can't fly"

“make_bird_fly”函数将 Bird 对象作为参数并调用其“fly”方法。由于Penguin是Bird的子类，因此我们可以将Penguin的实例传递给这个函数，而不会影响程序的正确性。这遵循里氏替换原则。

希望这有帮助！ :)