里氏替换原则

什么是里氏替换原则（定义）

Liskov Substitution Principle，LSP，它有两种定义：

第一种定义

如果每一个类型为 S 的对象 o1，都有类型为 T 的对象 o2，

使得以 T 定义的所有程序 P 在所有的对象 o1 都替换成 o2 时，程序 P 的行为没有发生变化，那么类型 S 是类型 T 的子类型。

第二种定义

所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。

第二个定义是最清晰明确的，通俗点讲，只要父类能出现的地方子类就可以出现，而且替换为子类也不会产生任何错误或异常，使用者可能根本就不需要知道是子类还是父类。

但是反过来就不行了，有子类出现的地方，父类未必就能适应。

定义的4层含义

子类必须完全实现父类的方法

示例：

/**
 * 枪支的抽象类
 */
public abstract class AbstractGun {

    //强用来干什么的？杀敌！
    public abstract void shoot();

}

public class Handgun extends AbstractGun {
    //手枪的特点是携带方便，射程短
    @Override
    public void shoot() {
        System.out.println("手枪射击...");
    }
}

public class Rifle extends AbstractGun{
    //步枪的特点是射程远，威力大
    @Override
    public void shoot() {
        System.out.println("步枪射击...");
    }
}

public class MachineGun extends AbstractGun{
    @Override
    public void shoot() {
        System.out.println("机枪扫射...");
    }
}

public class Soldier {

    //定义士兵的枪支
    private AbstractGun gun;

    //给士兵一支枪
    public void setGun(AbstractGun gun) {
        this.gun = gun;
    }


    public void killEnemy() {
        System.out.println("士兵杀敌...");
        gun.shoot();
    }

}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //产生一个士兵
        Soldier soldier = new Soldier();

        //给士兵一支枪
        soldier.setGun(new Rifle());

        soldier.killEnemy();
    }
}

可以通过替换传入 soldier 的 AbstractGun，灵活地在 MachineGun、Pistol、Rifle 之间切换

注意：在类中调用其他类时务必要使用父类或接口，如果不能使用父类或接口，则说明类的设计已经违背了 LSP 原则

如果子类不能完整地实现父类的方法，或者父类的某些方法在子类中已经发生“畸变”，则建议断开父子继承关系，采用依赖、聚集、组合等关系代替继承。

参考

《设计模式之禅》