设计模式原则：里氏替换原则

里氏替换原则

里氏替换原则表示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 都代换成 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。也就是说，在程序中可以将子类对象替换父类对象，而程序逻辑不变。

里氏替换原则是继承复用的基础，它体现了子类和父类之间的关系。

如果一个软件能够遵循里氏替换原则，那么它就具有以下两个优点：

• 保证了父类的抽象性和可复用性，子类可以扩展父类的功能，但不会破坏父类的约束和规范。
• 提高了代码的可扩展性和可维护性，可以使用多态来实现不同的子类对象的替换，而不影响程序的逻辑。

举个例子，假设我们有一个动物类 Animal，它有一个方法 run()，表示动物可以奔跑。然后我们定义了一个鸟类 Bird 来继承 Animal 类，并重写了 run() 方法，表示鸟可以飞行。这个类就违反了里氏替换原则，因为它改变了父类的行为含义，使得在程序中无法将 Bird 对象替换 Animal 对象，而不改变程序的逻辑。代码如下：

class Animal {
    public void run() {
        System.out.println("动物可以奔跑");
    }
}


class Bird extends Animal {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("鸟可以飞行");
    }
}

为了遵循里氏替换原则，我们应该将 Animal 类设计成一个抽象类，并定义一个抽象方法 move()。然后，针对不同的动物类型，定义不同的子类来继承 Animal 类，并实现 move() 方法。这样，在程序中可以将任何一个子类对象替换父类对象，而不改变程序的逻辑。代码如下：

abstract class Animal {
    public abstract void move();
}


class Dog extends Animal {
    @Override
    public void move() {
        System.out.println("狗可以奔跑");
    }
}


class Bird extends Animal {
    @Override
    public void move() {
        System.out.println("鸟可以飞行");
    }
}


// 其他动物类型的子类省略