03 里氏替换原则

官方定义：

里氏替换原则（Liskov Substitution Principle，LSP）是由麻省理工学院计算机科学系教授芭芭拉·利斯科夫于 1987 年在“面向对象技术的高峰会议”（OOPSLA）上发表的一篇论文《数据抽象和层次》（Data Abstractionand Hierarchy）里提出的.
她在论文中提到：如果S是T的子类型，对于S类型的任意对象，如果将他们看作是T类型的对象，则对象的行为也理应与期望的行为一致。

子类对象能够替换程序中父类对象出现的任何地方，并且保证原来程序的逻辑行为不变及正确性不被破坏。

如何理解里氏替换原则？

要理解里氏替换原则，其实就是要理解两个问题：
什么是替换？
什么是与期望行为一致的替换（Robert Martin所说的“必须能够替换”）？

1 ) 什么是替换 ?
替换的前提是面向对象语言所支持的多态特性，同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。

2 ) 什么是与期望行为一致的替换？
在不了解派生类的情况下，仅通过接口或基类的方法，即可清楚的知道方法的行为，而不管哪种派生类的实现，都与接口或基类方法的期望行为一致。

不需要关心是哪个类对接口进行了实现,因为不管底层如何实现,最终的结果都会符合接口中关于方法的描述(也就是与接口中方法的期望行为一致).
或者说接口或基类的方法是一种契约，使用方按照这个契约来使用，派生类也按照这个契约来实现。这就是与期望行为一致的替换。

场景案例

比如在一个商城项目中,有3种促销活动：
1)PromotionalStrategy （满减活动，两百以上百八折）
2)RebateStrategy（打折活动）
3)ReduceStrategy（返现活动）

public interface Istrategy {public double realPrice(double consumePrice);
}
public class PromotionalStrategy implements Istrategy {public double realPrice(double consumePrice) {
if (consumePrice > 200) {
return 200 + (consumePrice - 200) * 0.8;
} else {
return consumePrice;
}
}
}
public class RebateStrategy implements Istrategy {
private final double rate;
public RebateStrategy() {
this.rate = 0.8;
}
public double realPrice(double consumePrice) {
return consumePrice * this.rate;
}
}
public class ReduceStrategy implements Istrategy {
public double realPrice(double consumePrice) {
if (consumePrice >= 1000) {
return consumePrice - 200;
} else {
return consumePrice;
}
}
}

调用方为Context，在此类中使用接口定义了一个对象

public class Context {
//使用基类定义对象变量
private Istrategy strategy;
// 注入当前活动使用的具体对象
public void setStrategy(Istrategy strategy) {
this.strategy = strategy;
}
// 计算并返回费用
public double cul(double consumePrice) {
// 使用具体商品促销策略获得实际消费金额
double realPrice =
this.strategy.realPrice(consumePrice);
// 格式化保留小数点后1位，即：精确到角
BigDecimal bd = new BigDecimal(realPrice);
bd = bd.setScale(1, BigDecimal.ROUND_DOWN);
return bd.doubleValue();
}
}

Context 中代码使用接口定义对象变量，这个对象变量可以是实现了lStrategy
接口的PromotionalStrategy、RebateStrategy 、 ReduceStrategy任意一个。

里氏代换原则与多态的区别 ?

虽然从定义描述和代码实现上 来看，多态和里式替换有点类似，但它们关
注的角度是不一样的。多态是面向对象编程的一 大特性，也是面向对象编
程语言的一种语法。它是一种代码实现的思路。而里式替换是一种 设计原
则，用来指导继承关系中子类该如何设计，子类的设计要保证在替换父类
的时候，不 改变原有程序的逻辑及不破坏原有程序的正确性。

里氏替换原则和依赖倒置原则，构成了面向接口编程的基础，正因为里氏替换
原则，才使得程序呈现多样性。