第05篇 里氏代换原则

一、定义

里氏代换原则的定义有两种：

• 完整定义
  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代换o2时，程序P的 行为没有变化，那么类型S是类型T的子类型。这个定义比较拗口且难以理解。
• 通俗版定义
  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。

里氏代换原则是实现开闭原则的重要方式之一，由于使用基类对象的地方都可以使用子类对 象，因此在程序中尽量使用基类类型来对对象进行定义，而在运行时再确定其子类类型，用 子类对象来替换父类对象

二、特点

里氏代换原则告诉我们，在软件中将一个基类对象替换成它的子类对象，程序将不会产生任 何错误和异常，反过来则不成立，如果一个软件实体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。例如：我喜欢动物，那我一定喜欢狗，因为狗是动物的子类；但是 我喜欢狗，不能据此断定我喜欢动物，因为我并不喜欢老鼠，虽然它也是动物。

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。根据里氏代 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. 我们在运用里氏代换原则时，尽量把父类设计为抽象类或者接口，让子类继承父类或实现 父接口，并实现在父类中声明的方法，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。里氏代换原则是开闭原则的具体实现手段之一。
3. Java语言中，在编译阶段，Java编译器会检查一个程序是否符合里氏代换原则，这是一个 与实现无关的、纯语法意义上的检查，但Java编译器的检查是有局限的

三、案例

公司开发的CRM系统中，客户(Customer)可以分为VIP客户(VIPCustomer)和普通 客户(CommonCustomer)两类

（一）初始方案

存在的问题

无论是普通客户还是VIP客户，发送邮件的过程都是相同的，也就是说两个send()方法中的代码重复，而且在本系统中还将增加新类型的客户。

（二）LSP优化

为了让系统具有更好的扩展性，同时减少代码重复，使用里氏代换原则对其进行重构。
可以考虑增加一个新的抽象客户类Customer，而将CommonCustomer和VIPCustomer类作为其子类，邮件发送类EmailSender类针对抽象客户类Customer编程，根据里氏代换原则，能够接受基类对象的地方必然能够接受子类对象，因此将EmailSender中的send()方法的参数类型改为Customer，如果需要增加新类型的客户，只需将其作为Customer类的子类即可。