Liskov替换原则（The Liskov Substitution Principle）

子类型（subtype）必须能够替换掉它们的基类型（base type）。

一个违反LSP的简单例子

public class AntiLspDemo {public void drawShape(final Shape shape) {if (shape.getItsType() == ShapeType.Square) {final Square square = (Square) shape;square.draw();} else if (shape.getItsType() == ShapeType.Circel) {final Circle circle = (Circle) shape;circle.draw();}}
}enum ShapeType {/*** 正方形.*/Square,/*** 圆形.*/Circel
}class Point {private double x;private double y;// get/set...
}class Shape {private ShapeType itsType;/*** 获取itsType.* @return the itsType*/public ShapeType getItsType() {return itsType;}/*** 设置itsType.* @param newItsType the itsType to set*/public void setItsType(ShapeType newItsType) {itsType = newItsType;}}class Circle extends Shape {private Point itsCenter;private double itsRadius;public Circle() {this.setItsType(ShapeType.Circel);}public void draw() {System.out.println("绘制Circle...");}
}class Square extends Shape {private Point itsTopLeft;private double itsSide;public Square() {this.setItsType(ShapeType.Square);}public void draw() {System.out.println("绘制Square...");}
}

正方形和矩形，更微妙的违规

我们经常说继承是IS-A（“是一个”）关系。如果一个新类型的对象被认为和一个已有类的对象之间满足IS-A关系，那么这个新对象的类应该从这个已用对象的类派生。

一个正方形是一个矩形，所以Square类就应该派生在Rectangle类。不过，这将带来一些微妙但极为值得重视的问题。

public class Rectangle {/*** 左上角坐标.*/private Point topLeft;/*** 宽度.*/private double width;/*** 高度.*/private double height;/*** 获取topLeft.* @return the topLeft*/public Point getTopLeft() {return topLeft;}/*** 设置topLeft.* @param newTopLeft the topLeft to set*/public void setTopLeft(Point newTopLeft) {topLeft = newTopLeft;}/*** 获取width.* @return the width*/public double getWidth() {return width;}/*** 设置width.* @param newWidth the width to set*/public void setWidth(double newWidth) {width = newWidth;}/*** 获取height.* @return the height*/public double getHeight() {return height;}/*** 设置height.* @param newHeight the height to set*/public void setHeight(double newHeight) {height = newHeight;}}public class Square extends Rectangle {public void setWidth(double width) {super.setWidth(width);super.setHeight(width);}public void setHeight(double height) {super.setWidth(height);super.setHeight(height);}
}

真正的问题

Square类没有违反正方形的不变性，但是Square派生自Rectangle，Square类违反了Rectangle类的不变性。

public void g(Rectangle r) {r.setWidth(5);r.setHeight(4);assert(r.area() == 20)
}

有效性并非本质属性

一个模型，如果孤立地看，并不具有真正意义上的有效性。模型的有效性只能通过它的Client程序来体现。这又是一个实践TDD的好理由。

IS-A是关于行为的

对于那些不是g的调用者而言，正方形可以是长方形，但是从g的角度，Square对象绝对不是Rectangle对象。Square对象的行为方式和函数g所期望的Rectangle对象的行为方式不相容。从行为方式的角度来看，Square不是Rectangle，对象的行为方式才是软件真正所关注的。

基于契约设计

基于契约设计（Design By Contract），类的编写者显示地规定针对该类的契约。契约是通过为每个方法声明的前置条件（preconditions）和后置条件（postconditions）来指定的。要执行一个方法，前置条件必须为真。执行完毕后，保证后置条件为真。

Rectangle.setWidth(double w)的后置条件：
assert((width == w) && (height == old.height));

派生类的前置条件和后置条件规则是：

在重新声明派生类中的例程（routine）时，

只能使用相等或更弱的前置条件，只能使用相等或更强的后置条件。

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