本文主要是介绍浅析Java里式替换原则（LSP原则），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
1.前言
最近在上软件构造课程时学到了LSP原则，是面向对象编程中的六大原则之一，对于软件的安全性和标准的可复用性具有重要的意义。
2.定义
Liskov本人的原话是：Let q(x) be a property provable about objects x of Type T,then q(y) should be provable for objects y of type S where S is a subtype of T.这句话的大概意思是：如果q(x)是T类型的对象的域，那么T类型的子类型S的对象也应该拥有同样的域q(y)。通俗来讲就是父类拥有的“东西”子类也同样应该有。
3.具体细节
LSP原则是Java编程时不可忽略的重要原则，其中有一些是Java编译器做静态检测时会检测出来的，例如：
1.子类必须有父类的方法，子类可以增加新的方法，但是不可以删除父类原有的方法。
2.子类需要实现父类中定义的所有抽象（未实现）方法。
3.子类中重写的方法返回值必须与父类中返回值相同或满足协变（见下文）的关系。
4.子类型重写的方法参数必须与父类方法参数相同或满足反协变关系。（但是Java并不支持，这种情况在Java中会被当成重载！）
5.子类重写的方法不能抛出额外的异常（协变1）。
以上的原则内容必须满足，若不满足会被java静态类型检测检查出来，导致编译不通过。下面的原则则不会被静态检查出来，但是也要尽量满足：
6.更强的不变量（不要修改父类的RI，但是可以增加新的属性RI，也就是说，要保持父类中原有的不变量）
7.更弱的前置条件
8.更强的后置条件
4.协变与逆变（反协变）
1.协变：指子类型的参数或异常的类型要比父类型更加具体。
2.逆变（反协变）：与协变相反，指的是子类中的参数类型要比父类更加宽泛，更加抽象。
例如：父类T中定义了一个Object func（String a）throws Throwable 方法，在子类S中重写这个方法：String func（String a）throws IOException，这就是返回值和异常的协变，而若子类中将该方法重写为Object func（Object a）throws Throwable，就是参数的反协变，但是Java并不支持这种重写，这样会被当成重载来处理，若强行加上@Override标签，则会在静态类型检查中被检测出来并报错。
5.具体类型中的协变与反协变
1.数组（Array）：Java的数组中是支持协变的，意思是一个被声明为父类型的数组可以含有子类型的元素，但是一个被声明为子类型的数组不能含有父类型的元素或不满足协变的元素，例如如下的代码，就会出现运行时错误：
2.泛型：类型清除
泛型之间并没有协变与反协变的关系，因为泛型采用了一种叫做类型清除的技术。例如ArrayList<String>是List<String>的子类型，但是却不是ArrayList<Object>的子类型，因为编译器在编译的时候会将他们替换为边界类型（通配符，见下文）或Object类型（无通配符）来统一处理，所以不同泛型标签的同名类本质上是一个类，正是为了避免这样可能产生的混乱，才不允许泛型之间的继承。正因为是编译阶段才替换的，所以编写代码的时候不同类型泛型的相同类型之间还是不能够相互赋值，例如，不能将一个ArrayList<String>的对象赋值给ArrayList<Object>。
3.泛型：通配符
但是若一直遵循上文所说的严格的限制，Java提供的“类型擦除”或者说泛型就失去了其存在的意义，所以Java又给出了一种叫做通配符的方式来提供一种“看起来像”继承的关系。对于类型T,通配符包括以下三种：<?>,<? extends T>,<? super T>,顾名思义，第一个通配符标签指的是该泛型可以指任何类型，第二个通配符标签指该泛型可以是T的子类（们），第三个指的是T的父类（们）。这时通配符之间所体现出的包含关系就可以体现在父子类型上了。例如，List<Number>就是List<?> ,<? extends Object>和<? super Integer>的子类型，当然List<Number>也是List<? super Number>的子类型。
6.小结
今天我们探讨了LSP原则及其种种体现在Java中的细节，这里用一句话概括就是，父类型能做的事，子类型必须全都做到，而且还得做得更好。又由LSP原则我们引出了协变与反协变的关系，也说明了Java是不支持参数重写反协变的。数组以及Java一般类型之间的赋值是满足协变关系的，但是泛型不满足，要想让泛型看起来满足协变关系，必须要使用通配符。
这篇关于浅析Java里式替换原则（LSP原则）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
