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概要
里氏代换原则(Liskov Substitution Principle, LSP)：所有引用基类（父类）的地方必须能透明地使用其子类的对象。
理解说明
- 任何父类可以出现的地方，子类一定可以出现。通俗来讲，就是，子类可以
扩展父类的功能，但是不能改变父类原有的功能；也就是说，除了添加新方法，尽量不要重写父类的方法。 - 通过
重写父类的一些方法来完成新的功能，这样写起来虽然比较简单，但是会导致，整个继承体系的可复用性会变差，特别是运用多态比较频繁时，程序出错的概率会非常大！
案例 – 正方形不是长方形
Part I – 不符合LSP 正方形(子类)继承长方形(父类)
首先创建正方形和长方形的类
// 长方形类
public class Rectangle {
private double length;
private double width;
// 相应的getter、setter方法
}
// 正方形类
public class Square extends Rectangle{
// 重写了父类的方法
@Override
public void setLength(double length) {
super.setLength(length);
super.setWidth(length);
}
@Override
public void setWidth(double width) {
super.setWidth(width);
super.setLength(width);
}
}
由代码可见，正方形类重写了长方形类的两个set方法，用于将正方形的长宽设置成同一个值，那么我们在调用的时候，就会出现一些问题
// 首先定义两个方法
// 如果长方形的长 小于等于 宽，那么给长重新赋值为 长 + 1
public static void resize(Rectangle rectangle) {
//判断宽比长小，进行扩宽
while (rectangle.getLength() <= rectangle.getWidth()) {
rectangle.setLength(rectangle.getLength() + 1);
}
}
// 打印长方形的长和宽
public static void printLengthAndWidth(Rectangle rectangle) {
System.out.println(rectangle.getLength());
System.out.println(rectangle.getWidth());
}
// 然后开始调用
public static void main(String[] args) {
Rectangle rectangle = new Rectangle();
rectangle.setWidth(20);
rectangle.setLength(10);
//扩长
resize(rectangle);
printLengthAndWidth(rectangle);
System.out.println("============================");
Square s = new Square();
s.setLength(10);
resize(s);
printLengthAndWidth(s);
}
--------结果输出：
20.0
21.0
============================
此处会卡住，因为正方形的setLength方法会给长宽重新赋值，所以无限循环
Part I – 结论
运行这段代码就会发现，把一个长方形作为参数传入resize方法中，能实现我们的预期；但如果传入的是一个正方向，那么代码会一直运行下去，直至系统产生溢出错误。所以可以得出结论：在resize方法中，Rectangle类型的参数是不能被Square类型的参数所代替，如果进行了替换就得不到预期结果。因此，Square类和Rectangle类之间的继承关系违反了里氏代换原则，它们之间的继承关系不成立，正方形不是长方形。那么我们如何改进呢？
Part II – 符合LSP
我们需要重新设计他们之间的关系。
抽象出来一个四边形接口(Quadrilateral)，让Rectangle类和Square类实现Quadrilateral接口
// 首先抽象出一个四边形接口
public interface Quadrilateral {
//获取长
double getLength();
//获取宽
double getWidth();
}
-------------------------------------------------------------------------------------
// 长方形类和正方形类，都实现这个接口
public class Rectangle implements Quadrilateral{
private double length;
private double width;
@Override
public double getLength() {
return length;
}
public void setLength(double length) {
this.length = length;
}
public double getWidth() {
return width;
}
public void setWidth(double width) {
this.width = width;
}
}
-------------------------------------------------------------------------------------
public class Square implements Quadrilateral {
//边长
private double side;
public double getSide() {
return side;
}
public void setSide(double side) {
this.side = side;
}
@Override
public double getLength() {
return side;
}
@Override
public double getWidth() {
return side;
}
}
这样，长方形和正方形可以分别实现自己的get方法，那么我们在相同的调用时，就可以只针对长方形进行扩长，参数为长方形类，对打印的方法，参数为四边形接口，这样就可以实现里氏代换原则
// 如果长方形的长 小于等于 宽，那么给长重新赋值为 长 + 1
public static void resize(Rectangle rectangle) {
//判断宽比长小，进行扩宽
while (rectangle.getLength() <= rectangle.getWidth()) {
rectangle.setLength(rectangle.getLength() + 1);
}
}
// 打印长方形的长和宽
public static void printLengthAndWidth(Rectangle rectangle) {
System.out.println(rectangle.getLength());
System.out.println(rectangle.getWidth());
}
// 开始调用
public static void main(String[] args) {
Rectangle r = new Rectangle();
r.setLength(10);
r.setWidth(20);
resize(r);
printLengthAndWidth(r);
System.out.println("============================");
Square s = new Square();
s.setSide(10);
printLengthAndWidth(s);
}
------------------运行结果：
21.0
20.0
============================
10.0
10.0