面向对象原则之里氏替换原则

一.简称

英文全称是Liskov Substitution Principle, 缩写是LSP

二.定义

如果对每一个类型为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。
简单的说就是所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象。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，使用者根本就不需要知道是父类还是子类，但是反过来就不行，有子类出现的地方，父类未必就能适应。总的来说就是抽象。

比如从Window和View的关系来看

window.png

//窗口类
public class Window{
  public void show(View child){
    child.draw();
  }
}
//测量视图的宽高为公用代码，绘制实现交给具体的子类
public abstract class View{
  public abstract void draw();
  public void measure(int width,int height){
          //测量视图大小
  }
}
//TextView 的具体实现
public class TextView extends View{
   public void draw(){


   }
}
//Button的具体实现
public class Button extends View{
   public void draw(){

  }
}

Window依赖于View,而View定义了一个视图抽象，measure是各个子类共享的方法，子类覆写View的draw方法实现自己特有的功能，任何继承自View类的子类都可以设置给View方法，就是所说的里氏替换。通过里氏替换，就可以定义各式各样的View,然后传递给Window,Window负责将View显示到屏幕上。

三.核心原理

核心是抽象，而抽象又依赖于继承特性。
继承的优缺点：
优点：
（1）代码复用，减少创建类的成本，每个子类都拥有父类的方法和属性
（2）子类和父类基本相似，但又与父类有所区别
（3）提高代码的可扩展性
缺点：
（1）只要继承就必须拥有父类的所有属性和方法
（2）可能造成子类代码冗余、灵活度降低，因为子类必须拥有父类的属性和方法。
在实际使用中要根据具体的情况来看要不要使用继承。

四.注意事项

（1）子类的所有方法必须在父类中声明，或子类必须实现父类中声明的所有方法。因为根据里氏替换原则，为了保证系统的扩展性，在程序中通常使用父类来进行定义，如果一个方法只存在子类中，在父类中不提供相应的声明，则无法在以父类定义的对象中使用该方法。
（2）尽量把父类设计为抽象类或接口，让子类继承父类或实现父接口，并实现父类中声明的方法，运行时，子类实例替换父类实例，我们可以很方便地扩展系统的功能，同时无须修改原有子类的代码，增加新的功能可以通过增加一个新的子类来实现。里氏替换原则是开闭原则的具体实现手段之一。

总结

里氏替换原则和开闭原则一般都是一起使用的，通过里氏替换来达到对扩展开放，对修改关闭的效果。