SOLID 原則 - Liskov Substitution Principle(里式替換原則)
Derived classes(Subtypes) must be substitutable for their base classes(base types)
若程式內有使用到繼承，或是Interface的實作，則在系統中，凡base types(父類別或是interface)出現的地方，都可以被subtypes(子類別或是該interface的實作)來取代，而不會破壞程式原有的行為。
先舉個簡單的例子：
假設有一個類別A，裡面有的fire的方法，另外有個類別B繼承了類別A。
若有個doSomething的方法會用到類別A，按照LSP的原則，類別A可以被替換成類別B而不出錯。
<?php
class A {
public function fire(){}
}
class B extends A{
public function fire(){}
}
function doSomething(A obj)
{
}
乍看之下這個原則是乎很容易理解且達成，但是我們在開發時往往會出現以下狀況：
現在假設一個VideoPlayer類別，包含了play的方法。play方法預計會返回一個結果。
現在有另一個AviVideoPlayer類別，繼承了VideoPlayer，也實作了play的方法，並加入了檔名的判斷，若非avi的檔名就會拋出錯誤例外。
<?php
class VideoPlayer{
public function play($file){
}
}
class AviVideoPlayer{
public function play($file){
if(pathinfo($file, PATHINFO_EXTENSION) !== 'avi')
{
throw new Exception(); //violate the LSP
}
}
}
但在這樣的情況下就違反了LSP原則：因為AviVideoPlayer的play方法內，有可能會拋出例外，和VideoPlayer的預期結果不符。所以在替換時，可能會造成系統會有錯誤的情況發生。
上面想個都是以類別當做例子，接下來我們來看看interface的例子：
假設一個interface取名為LessonRepositoryInterface 裡面定義了getAll()的方法。因為是課程的Repository，所以我們可能會用file或是Db(database)的方式去取得課程資訊。
<?php
interface LessonRepositoryInterface {
public function getAll();
}
class FileLessonRepository implements LessonRepositoryInterface{
public function getAll()
{
return [];
}
}
class DbLessonRepository implements LessonRepositoryInterface{
public function getAll()
{
return Lesson::all();
}
}
function foo(LessonRepositoryInterface $lesson)
{
$lessons = $lesson->getAll();
if(is_array($lessons)){
//...
}elseif($lessons instanceof Collection)){
$lessons->toArray();
}
}
這也很明顯的違反了LSP 。在Laravel中，Lesson::all()會返回的是Collection，而非陣列，所以對兩者來說，他們的輸出output並不相同，可能會造成系統的異常。
而對於foo這個方法來說，他也違反了OCP(Open-Closed Principle)原則，在方法內來判斷輸入類別。
所以我們可以知道當破壞了LSP的同時，可能也代表你的程式碼在設計的過程中也違反了OCP。
透過OCP(Open-Closed Principle)的方式，我們可以定義interface的方法，可是僅能限制輸入(input)，但是我們卻無法去限制輸出，在PHP7以前由於受限於PHP本身限制，我們無法定義輸出的Postconditions，所以我們僅能在Interface內利用PHPDOC的方式註明回傳的型別。來讓工程師知道該方法在實作時應該要符合相對應的輸出類別。
interface LessonRepositoryInterface {
/**
* Fetch all records
*
* @return array
*/
public function getAll();
}
class DbLessonRepository implements LessonRepositoryInterface{
public function getAll()
{
return Lesson::all()->toArray();
}
}
function foo(LessonRepositoryInterface $lesson)
{
$lessons = $lesson->getAll();
}
總結來說，在不違反LSP的原則下設計類別/Interface ，需遵守下列四點：
- Signature must match.(子類別的方法必須和父類別一致)
- Preconditions can’t be greater.
- Postconditions at least equal to.
- Execption types must match.