6大设计原则(二)—里氏替换原则
最后更新于：2022-04-01 16:25:42
## 里氏替换原则
英文名称(Liskov Substitution Principle,LSP)：
定义：**所有引用基类的地方必须能够透明地使用其子类的对象**
我的理解： **父类出现的地方也可以用子类来替换，而子类出现的地方父类不一定能替换。**
里氏替换原则的为继承定义的规范，包括4层含义
**1、子类必须完全实现父类的方法**
**2、子类可以有自己的个性**
**3、覆盖或实现父类的方法时输入参数可以被放大**
**4、覆写或实现父类的方法时输出结果可以被缩小**
模拟CS游戏
战士可以拿枪去杀敌人，setGun()给战士设置不同的枪。killEnemy()射杀敌人。
抽象类，AbstractGun，void shoot()方法
枪类MachineGun（机枪）,Rifle(步枪),Handgun(手枪)实现抽象类方法
-----这个类的设计原理是，每种枪都有一个“射击”的方法，因此抽象出来使用。
~~~
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Soldier s = new Soldier();
s.setGun(new Handgun());
s.killEnemy();
}
}
abstract class AbstractGun{
public void shoot(){};
}
/**
* 战士类具有杀死敌人的方法，设置不同类别的枪的方法
* @author admin
*
*/
class Soldier{
private AbstractGun gun;
public void setGun(AbstractGun gun){
this.gun = gun;
}
public void killEnemy(){
gun.shoot();
System.out.println("正在射杀敌人...");
}
}
class MachineGun extends AbstractGun{
@Override
public void shoot() {
System.out.println("机关枪扫射...");
}
}
class Rifle extends AbstractGun{
@Override
public void shoot() {
System.out.println("步枪射击...");
}
}
class Handgun extends AbstractGun{
@Override
public void shoot() {
System.out.println("手枪射击...");
}
}
~~~
## 子类必须完全实现父类的方法
当如果又来了一个玩具枪时，我们一贯的思想是，将玩具枪继承AbstractGun类，实现shoot方法。
但是依照情景玩具枪不具备射击的能力。因此玩具枪不能直接继承AbstractGun类。因为它不能完整的实现父类的方法。
## 子类可以有自己的个性
这句话很好理解，子类继承父类，不仅拥有父类的方法和属性，而且自己还可以用于其他的方法和属性，并且可以覆写父类的方法，重载父类的方法等。
~~~
<span style="font-size:18px;">public class Test {
public static void main(String[] args) {
/* Soldier s = new Soldier();
s.setGun(new Handgun());
s.killEnemy();
System.out.println("----------------");*/
Snipper juji = new Snipper();
juji.setGun(new AUG());
juji.killEnemy();
}
}
abstract class AbstractGun{
public void shoot(){};
}
class Snipper{
private AUG aug;
public void setGun(AUG gun){
this.aug = gun;
}
public void killEnemy(){
aug.zoomOut();
aug.shoot();
System.out.println("狙击手正在射杀敌人...");
}
}
class AUG extends Rifle{
@Override
public void shoot() {
System.out.println("狙击枪射击...");
}
public void zoomOut(){
System.out.println("狙击枪正在瞄准");
}
}</span>
~~~
**覆盖或实现父类的方法时输入参数可以被放大**
---这句话类似于子类重载父类的方法时，保证子类的传入参数的范围大于父类的参数。
如果没有满足以上条件的话，就不满足父类存在的地方子类也存在的条件，因而违背了里氏替换原则。
例如两个代码的比较：
~~~
package hpu.lzl.lsp;
import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class Test02 {
public static void main(String[] args) {
Father f = new Father();
HashMap<String, String> hashMap = new HashMap<String, String>();
f.doSomething(hashMap);
System.out.println("里氏替换----------------父类存在的地方子类应该也可以存在-----------");
Son s = new Son();
s.doSomething(hashMap);
}
}
/**
* 定义一个父类，实现将map集合转换成Collection集合
* @author admin
*
*/
class Father{
public Collection doSomething(HashMap<String,String> map){
System.out.println("父类方法被执行...");
return map.values();
}
}
/**
* 子类重载父类的方法
* @author admin
*
*/
class Son extends Father{
/**
* 注意此处是重载，返回值类型，方法名相同，传入参数不同。
* 保证传入的参数类型的范围大于父类。
*/
public Collection doSomething(Map<String, String> map) {
System.out.println("子类方法被执行...");
return map.values();
}
}
~~~
输出结果：
~~~
父类方法被执行...
里氏替换----------------父类存在的地方子类应该也可以存在-----------
父类方法被执行...
~~~
方法二：
~~~
package hpu.lzl.lsp;
import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class Test02 {
public static void main(String[] args) {
Father f = new Father();
HashMap<String, String> hashMap = new HashMap<String, String>();
f.doSomething(hashMap);
System.out.println("里氏替换----------------父类存在的地方子类应该也可以存在-----------");
Son s = new Son();
s.doSomething(hashMap);
}
}
/**
* 定义一个父类，实现将map集合转换成Collection集合
* @author admin
*
*/
class Father{
public Collection doSomething(Map<String,String> map){
System.out.println(".......父类方法被执行...");
return map.values();
}
}
/**
* 子类重载父类的方法
* @author admin
*
*/
class Son extends Father{
/**
* 注意此处是重载，返回值类型，方法名相同，传入参数不同。
*/
public Collection doSomething(HashMap<String, String> map) {
System.out.println("子类方法被执行...");
return map.values();
}
}
~~~
输出结果：
~~~
.......父类方法被执行...
里氏替换----------------父类存在的地方子类应该也可以存在-----------
子类方法被执行...
~~~
## 覆写或实现父类的方法时输出结果可以被缩小
分两类解释：一，子类覆写父类的方法时，要求子类与父类的方法名相同，输入的参数相同，返回值值范围小于或等于父类的方法。二，子类重载父类的方法时，要求方法的输入参数类型或数量不同，在里氏替换原则要求下，子类的输入参数要大于或等于子类的输入参数。
我的理解:里氏替换原则，就是在继承的概念上有定义了一些开发时需要的规范。例如子类继承父类时，需要拥有父类的方法（这个意思是，在给对象分类时，一定要抽取相同的属性的方法。例如玩具枪虽然属性与其他枪相同，但是不能杀死敌人，因而不能继承AbstractGun类。）。严格按照这个规范来进行开发，为后期版本升级，增添子类时都可以很好的维护。