里氏代换原则

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描述

英文名为: Liskov Substitution Principle
简称: LSP
简单定义: 任何基类出现的地方，子类一定可以出现

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，也可以简单理解为任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。

意义

只有当衍生类可以替换掉基类，软件单位的功能才不受影响是，基类才能真正被复用，而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现，所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。当然，如果反过来，软件单位使用的是一个子类对象的话，那么它不一定能够使用基类对象。

举个很简单的例子说明这个问题：如果一个方法接收Map类型参数，那么它一定可以接收Map的子类参数例如HashMap、LinkedHashMap、ConcurrentHashMap类型的参数；但是反过来，如果另一个方法只接收HashMap类型的参数，那么它一定不能接收所有Map类型的参数，否则它可以接收LinkedHashMap、ConcurrentHashMap类型的参数。

如何实现

子类为什么可以替换基类的位置？

原因很简单，只要存在继承关系，基类的所有非私有属性或者方法，子类都可以通过继承获得(白箱复用)，反过来不成立，因为子类很有可能扩充自身的非私有属性或者方法，这个时候不能用基类获取子类新增的这些属性或者方法。

里氏代换原则是实现开闭原则的基础，它告诉我们在设计程序的时候进可能使用基类进行对象的定义和引用，在运行时再决定基类的具体子类型。

代码示例

举个简单的例子，假设一种会呼吸的动物作为父类，子类猪和鸟也有自身的呼吸方式：

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public abstract class Animal {
	protected abstract void breathe();
}

public class Bird extends Animal {
	@Override
	public void breathe() {
		System.out.println("Bird breathes...");
	}
}

public class Pig extends Animal {
	@Override
	public void breathe() {
		System.out.println("Pig breathes...");
	}
}

public class App {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Animal bird = new Bird();
		bird.breathe();
		Animal pig = new Pig();
		pig.breathe();
	}
}

参考文献

主要参考 https://cloud.tencent.com/developer/article/1650116