陆.1.4 里氏替换原则

01.什么是里氏替换原则

里氏替换原则(Liskov Substitution Principle LSP)面向对象设计的基本原则之一。

里氏替换原则中说，任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。

LSP是继承复用的基石，只有当衍生类可以替换掉基类，软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。

我们一般对里氏替换原则 LSP 的解释为：

子类对象能够替换父类对象，而程序逻辑不变。

02.里氏替换原则的两种含义：

1).含义一

里氏替换原则是针对继承而言的，如果继承是为了实现代码重用，也就是为了共享方法，那么共享的父类方法就应该保持不变，不能被子类重新定义。子类只能通过新添加方法来扩展功能，父类和子类都可以实例化，而子类继承的方法和父类是一样的，父类调用方法的地方，子类也可以调用同一个继承得来的，逻辑和父类一致的方法，这时用子类对象将父类对象替换掉时，当然逻辑一致，相安无事。

2).含义二

如果继承的目的是为了多态，而多态的前提就是子类覆盖并重新定义父类的方法，为了符合LSP，我们应该将父类定义为抽象类，并定义抽象方法，让子类重新定义这些方法，当父类是抽象类时，父类就是不能实例化，所以也不存在可实例化的父类对象在程序里。也就不存在子类替换父类实例（根本不存在父类实例了）时逻辑不一致的可能。

不符合LSP的最常见的情况是，父类和子类都是可实例化的非抽象类，且父类的方法被子类重新定义，这一类的实现继承会造成父类和子类间的强耦合，也就是实际上并不相关的属性和方法牵强附会在一起，不利于程序扩展和维护。

在面向对象编程领域，根据我的经验可以总结一句话 ：“ 尽量不要从可实例化的父类中继承，而是要使用基于抽象类和接口的继承”。

03.JavaScript代码示例

在JavaScript领域，因为JavaScript实在太“宽松”了，几乎想怎么写就怎么写，所以并不是特别好演示里氏替换原则。这里用一个简单的例子来粗浅地演示一下：

//父类
class Shape {
  get area() {
    return 0;
  }
}

//子类
class Rectangle extends Shape {
  constructor(length, width) {
    super();
    this.length = length;
    this.width = width;
  }  get area() {
    return this.length * this.width;
  }
}
//子类
class Square extends Shape {
  constructor(length) {
    super();
    this.length = length;
  }  get area() {
    return this.length ** 2;
  }
}
//子类
class Circle extends Shape {
  constructor(radius) {
    super();
    this.radius = radius;
  }  get area() {
    return Math.PI * (this.radius ** 2);
  }
}

//这里是父类hape的数组，但是数组具体的项存放的是子类的实例
const shapes = [
  new Rectangle(1, 2),
  new Square(1, 2),
  new Circle(2),
]

for (let s of shapes) {
  //本来要调用父类的area，但是现在调用子类的area。
  //即使调用子类的area，也不会影响软件的整体功能。
  //也即“子类对象能够替换父类对象，而程序逻辑不变”。
  console.log(s.area);
}

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