一文讲解Java中的重载、重写及里氏替换原则

提到重载和重写，Java小白应该都不陌生，接下来就通过这篇文章来一起回顾复习下吧！

重载和重写有什么区别呢？

• 如果一个类有多个名字相同但参数不同的方法，我们通常称这些方法为方法重载Overload。如果方法的功能是一样的，但参数不同，使用相同的名字可以提高程序的可读性；
• 如果子类具有和父类一样的方法，也就是参数相同、返回类型相同、方法名相同， 但方法体可能不同，我们就将其称为重写Override。方法重写用于提供父类已经声明的方法的特殊实现，是实现多态的基础条件；

• 方法重载发生在同一个类中，同名的方法如果有不同的参数，也就是参数类型不同、参数个数不同或者二者都不同；
• 方法重写发生在子类与父类之间，要求子类与父类具有相同的返回类型，方法名和参数列表，并且不能比父类的方法声明更多的异常，遵守里氏替换原则；

OK，那么接下来就普及下里氏替换原则；

• 里氏替换原则Liskov Substitution Principle, LSP，这个原则规定任何父类可以出现的地方，子类一定也可以出现；
• LSP是继承复用的基石，只有当子类可以替换掉父类，并且单位功能不受到影响时，父类才能真正被复用，而子类也能够在父类的基础上增加新的行为；
• 这意味着子类在扩展父类时，不应该改变父类原有的行为。例如，如果有一个方法接受一个父类对象作为参数，那么传入该方法的任何子类对象也应该能正常工作；

class Bird {void fly() {System.out.println("鸟正在飞");}
}class Duck extends Bird {@Overridevoid fly() {System.out.println("鸭子正在飞");}
}class Ostrich extends Bird {// Ostrich违反了LSP，因为鸵鸟不会飞，但却继承了会飞的鸟类@Overridevoid fly() {throw new UnsupportedOperationException("鸵鸟不会飞");}
}

在这个例子中，Ostrich（鸵鸟）类违反了 LSP 原则，因为它改变了父类 Bird 的行为（即飞行）。设计时应该更加谨慎地使用继承关系，确保遵守 LSP 原则。

除了李氏替换原则外，还有其他几个重要的面向对象设计原则，它们共同构成了 SOLID 原则，分别是：

1. 单一职责原则（Single Responsibility Principle, SRP），指一个类应该只有一个引起它变化的原因，即一个类只负责一项职责。这样做的目的是使类更加清晰，更容易理解和维护。

2. 开闭原则（Open-Closed Principle, OCP），指软件实体应该对扩展开放，对修改关闭。这意味着一个类应该通过扩展来实现新的功能，而不是通过修改已有的代码来实现。
   举个例子，在不遵守开闭原则的情况下，有一个需要处理不同形状的绘图功能类。

   class ShapeDrawer {public void draw(Shape shape) {if (shape instanceof Circle) {drawCircle((Circle) shape);} else if (shape instanceof Rectangle) {drawRectangle((Rectangle) shape);}}private void drawCircle(Circle circle) {// 画圆形}private void drawRectangle(Rectangle rectangle) {// 画矩形}
   }
   

   每增加一种形状，就需要修改一次 draw 方法，这违反了开闭原则。正确的做法是通过继承和多态来实现新的形状类，然后在 ShapeDrawer 中添加新的 draw 方法。

   // 抽象的 Shape 类
   abstract class Shape {public abstract void draw();
   }// 具体的 Circle 类
   class Circle extends Shape {@Overridepublic void draw() {// 画圆形}
   }// 具体的 Rectangle 类
   class Rectangle extends Shape {@Overridepublic void draw() {// 画矩形}
   }// 使用开闭原则的 ShapeDrawer 类
   class ShapeDrawer {public void draw(Shape shape) {shape.draw();  // 调用多态的 draw 方法}
   }
   

3. 接口隔离原则（Interface Segregation Principle, ISP），指客户端不应该依赖它不需要的接口。这意味着设计接口时应该尽量精简，不应该设计臃肿庞大的接口。

4. 依赖倒置原则（Dependency Inversion Principle, DIP），指高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖其抽象；抽象不应该依赖细节，细节应该依赖抽象。这意味着设计时应该尽量依赖接口或抽象类，而不是实现类。