里氏替換原則：LSP
定義：
如果對於每一個類型爲S的對象o1，都有類型爲T的對象o2，使得以T定義的所有程序P在所有的對象o1都換爲o2時，程序的行爲沒有發生變化，那麼S是T的子類型。
在繼承的時候，父類出現的地方子類就可以出現，子類可替代父類，因爲子類中有父類的方法，然而父類卻不可以替代子類，因爲子類中可能有父類沒有的方法。這就是所謂的向下轉型是不安全的。
使用繼承有很多優點,可以提高代碼的重用性，提高可擴展性、開放性，但是不可否認，繼承也是有缺點的：
1.繼承是侵入性的，只要繼承，就必須擁有父類的所有屬性和方法；
2.降低代碼的靈活性
3.增強了耦合性。
解決方案就是里氏替換原則。
4個含義：
1.子類必須完全實現父類的方法
2.子類可以有自己的方法
3.覆蓋或實現父類的方法時，輸入參數可以被放大
4.覆寫或實現父類的方法時，輸出結果可以被縮小
前兩個含義比較好理解，這裏就不再贅述，主要說一下3和4。
先說第3個，覆蓋或實現父類的方法時，輸入參數可以被放大。
先看一個例子：
class Father {
public Collection dosomething(HashMap map) {
System.out.println("父類被執行--->");
return map.values();
}
}
class Son extends Father {
public Collection dosomething(Map map) {
System.out.println("子類被執行--->");
return map.values();
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 父類存在的地方就可以替換爲子類
Father f = new Father();
HashMap map = new HashMap();
f.dosomething(map);
}
}
代碼運行結果是：
父類被執行--->
根據里氏替換原則，將父類改爲子類：
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 父類存在的地方就可以替換爲子類
// Father f = new Father();
Son f = new Son();
HashMap map = new HashMap();
f.dosomething(map);
}
}
然而輸出結果還是父類被執行。。。
父類方法的參數是HashMap，而子類方法的參數是Map，也就是說子類的參數類型範圍大，子類代替父類傳遞到調用者中，子類的方法永遠不會被執行。如果想要執行子類中的方法的話就需要覆寫父類中的方法，覆寫就是父類中的方法一模一樣的出現在子類中。
class Father {
public Collection dosomething(HashMap map) {
System.out.println("父類被執行--->");
return map.values();
}
}
class Son extends Father {
// public void dosomething(Map map) {
// System.out.println("子類被執行--->");
// }
@Override
public Collection dosomething(HashMap map) {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("子類被執行--->");
return map.values();
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 父類存在的地方就可以替換爲子類
// Father f = new Father();
Son f = new Son();
HashMap map = new HashMap();
f.dosomething(map);
}
}
這是正常的。
如果父類參數的參數類型範圍大於子類輸入參數類型的話，會出現什麼問題呢？會出現父類存在的地方，子類就未必可以存在，因爲一旦把子類作爲參數傳入，調用者就很可能進入子類的方法範疇。
修改一下上面的代碼，擴大父類參數範圍，縮小子類參數範圍。
class Father {
public Collection dosomething(Map map) {
System.out.println("父類被執行--->");
return map.values();
}
}
class Son extends Father {
public Collection dosomething(HashMap map) {
System.out.println("子類被執行--->");
return map.values();
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 父類存在的地方就可以替換爲子類
Father f = new Father();
Son f1 = new Son();
HashMap map = new HashMap();
f.dosomething(map);
f1.dosomething(map);
}
}
f執行父類的方法，f1執行子類的方法。
這就不正常了
子類在沒有覆寫父類方法的情況下，子類方法被執行了。所以，子類中方法的參數範圍（前置條件）必須與父類的參數範圍（前置條件）相同或者更加寬鬆。
再來說一下第4個含義，覆寫或實現父類的方法時，輸出結果可以被縮小。
什麼意思呢？父類方法的返回值是類型T，子類相同方法（重載或覆寫）的返回值是S，那麼里氏替換原則就要求S必須小於等於T。也就是說，要麼S和T類型相同，要麼S是T的子類。
對於覆寫而言，父類和子類中的方法時一模一樣的，所以返回類型也應當是一樣的。
對於重載，也就是第3個含義所講到的，子類的輸入參數寬於或等於父類的參數，也就是說這個方法時不會被調用的。