为什么一个类不能随意被继承？

LSP 简介

如果只看上面图片中的描述，能让大部分人直接懵逼😄

我们还是来看看相对通俗点儿的定义。 里氏替换原则（Liskov Substitution Principle，LSP）可以解释为：

派生类型（子类）必须能够替换掉它们的基类型（父类）。

这个解释对于了解"继承"的小伙伴来说，显得理所当然。

但实际情况是：不是因为有了“继承”特性，里氏替换才有意义；而是因为有了里氏替换原则，才规范了“继承”特性的使用。

PS：小二哥可能表述得有点怪。不要慌，往下看！

上一篇文章中，我们提到开闭原则的最佳实践之一是抽象化。有了抽象，我们就可以基于抽象写一些具体的实现类了--这就是基类（父类）和派生类（子类）的继承关系。

好啦！问题来啦~ 请问“这个继承关系可以随便使用吗？”

从语法上来说，怎么用 extends 关键字来实现父子类关系都可以！但从业务逻辑上看，这是有很大问题的。比如下面这个例子。

LSP 反证示例

我们有个 Dog 类。

public abstract class Dog {

    void bark() {
        System.out.println("狗叫");
    }

    public abstract void work();
}

现在，我们基于 Dog 类实现牧羊犬。

public class ShepherdDog extends Dog {

    @Override
    public void work() {
        System.out.println("放羊！");
    }
}

注意看，现在我定义Cat类，并继承Dog类

public class Cat extends Dog {

    @Override
    void bark() {
        System.out.println("猫叫！");
    }

    @Override
    public void work() {
        System.out.println("抓老鼠！");
    }
}

这里，我不仅重写了 work() 方法，还重写了 bark() 方法。因为，你没法让猫叫出狗叫声。但我重写了，对于 Cat 类来说，行为上是正确的。

好了！突然有一天，隔离邻居出远门，喊你给他条 Dog 帮他看家护院。不考虑 Dog 的品种，是 Dog 就行。请问，你是给邻居 ShepherdDog 还是 Cat？

只看基类 Dog 类型来说，基于里氏替换原则，你既可以给 ShepherdDog，又可以给 Cat。但理性告诉你，你不能给 Cat。因为，你把 Cat 给邻居，邻居会觉得你在鄙视他：咋的？古有指鹿为马，今有“借狗给猫”？

小伙伴们，肯定就会说啦：Cat 和 Dog 是两种动物了，肯定不能使用继承关系啦~

这个说法是对的。但对于我们面向对象编程过程中，尤其是在“继承”关系中，我们考虑的是“替换性”。Cat 不能替换 Dog, 因此，我们不能让 Cat extends Dog。

同样，网络上经典的例子：正方形不是长方形的子类，也是如此。

大多数小伙伴觉得正方形可以继承长方形，是因为把长和宽设置为一样就成正方形了。代码语法层面上很好实现。

问题在于，如果一个程序需要长方形进行面积计算时，你用正方形来替代，计算出的结果就和预期不符了。PS:大家可以上网搜一下这个例子，小二哥这里就不啰嗦啦~

总结

由之前的例子可知，我们可以用里氏替换原则来规范继承关系的实现是否合理。 如果子类可以替换它的父类，那么这个继承关系就是🆗的。

另外，里氏代换原则是对“开闭原则”的补充。上一篇中，“开闭原则”的实践技巧中就是抽象化，这其实就是抽象出基类。而什么情况下能对这个基类进行具体实现呢？满足里氏代换原则，你就可以基于基类进行具体实现。

为什么里氏代换原则这么重要，小伙伴们理解了吗？