1.5.1   is-a关系和is-like-a关系

对于继承有一些争论。继承应当只覆盖基类（并且不添加基类中没有的新成员函数）吗？这就意味着派生类与基类是完全相同的类型，因为它们有相同的接口。结果是，我们可以用派生类的对象代替基类的对象。这被认为是纯代替（pure substitution），常常被称做代替原则（substitution principle）。在某种意义上，这是对待继承的理想方法。我们常把基类和派生类之间的关系看做是一个“is-a（是）”关系，因为我们可以说“圆形是一个形体”。对继承的一种测试方法就是看我们是否可以说这些类有“is-a”关系，而且还有意义。

有时需要向一个派生类型添加新的接口元素，这样就扩展了接口并创建了新类型。这个新类型仍然可以代替这个基类，但这个代替不是完美的，因为这些新函数不能从基类访问。这可以描述为“is-like-a（像）”关系；新类型有老类型的接口，但还包含其他函数，所以不能说它们完全相同。以一台空调为例。假设你的房子与制冷的全部控制连线；也就是说，它有一个允许你控制冷却的接口。设想这台空调坏了，用一台热泵代替它，这台热泵既可以制冷又可以制热，这台热泵就像一台空调，但它能做更多的事情。因为你的房子的控制系统仅仅是针对制冷功能设计的，所以它仅限于与新对象的制冷部分通信。新对象的接口已经被扩展，而这个已经存在的系统只知道原来的接口，并不知道扩展的部分。

很显然，基类“制冷系统”是不充分的，应当改为“温度控制系统”，使它也能包含加热功能。在这一点上，代替原则可用。上图是一个例子，它既可以发生在设计过程中，也可以发生在现实世界中。

当我们考虑代替原则，很容易将这种方法（纯代替）看做是做事情的惟一方法。实际上，如果我们的设计能够采用这种方法，效果也很好。但是，我们还发现有时必须向派生类的接口添加新函数。通过考察，我们发现两种情况都很常见。