Liskov替换原则和铸造[重复]答案

【问题标题】：Liskov Substitution Principle and casting [duplicate]Liskov替换原则和铸造[重复]
【发布时间】：2016-01-27 15:50:44
【问题描述】：

我刚刚在（Java）面向对象编程的讲座中遇到了 Liskov 替换原则和强制转换。我明白原理是什么，就是我可以用超类的类型来初始化一个子类：

SuperClass superClass = new SubClass();

我首先关心的是这种操作的目的。为什么我不能像往常一样声明子类（示例如下）？

SubClass subClass = new SubClass();

紧接着，我就卡在了投射上，如下：

SuperClass superClass = new SubClass();
SubClass subClass = (SubClass)superClass;

再一次，我很难理解这一切的意义。

谁能解释这些程序的目的？

【问题讨论】：

标签： java casting substitution

【解决方案1】：

Liskov 替换原则意味着子类应该在理解的情况下完成，您应该真正关心实例在实例化时是什么子类。从那时起，它应该像超类一样被对待，不添加任何方法或特殊处理。

这种方法的最大优点是，如果您决定要用另一个子类替换一个子类，您可以！它的调用方式与调用前一个子类的方式完全相同。如果这对您的新子类不方便，那么 Liskov 会说这意味着它不应该真正成为该超类的子类。子类应该不分青红皂白地对待。

关于您的强制转换，当您将 SubClass 分配给 SuperClass 时，您现在有了一个可以在整个程序中使用的实例，而无需关心它是否专门为 SubClass。您尝试将 superClass 实例转换回子类的以下行 can 可以完成，但是您可能没有正确地做某事（再次，因为您不应该关心它是什么子类）。

通常你会看到一个工厂或方法实例化它如下：

public SuperClass getSuperClass() {
    SubClass subClass = new SubClass();

    // Here is the only place where you should perform subclass specific
    // calls.  The less you need to do here, the better.
    subClass.setSubClassProperty(this);

    return subClass;
}

当我返回一个 SubClass 实例并且给调用者一个 SuperClass 实例时，请注意隐式转换为 SuperClass。这就是我们喜欢它的方式。调用者可以接收一个 SubClass 实例，但我们不希望调用者使用 SubClass 方法的诱惑。

【讨论】：

【解决方案2】：

因为这样你可以在不知道任何子类的情况下使用超类方法。考虑下一个例子：

想象一下可以画出来的东西：

public abstract class Thing {
   public abstract void draw();
}

如果你有这些东西的列表，你可以循环绘制它们：

List<Thing> list = ...
for(thing: list) {
   thing.draw()
}

现在你想画实际的东西：圆形、正方形等。所以你写了具体的类：

 public class Circle extends Thing {
      private final Point center;

      public Circle(Point center) {
           this.center = center; 
      }     

      public void draw() {
             //draw a circle in coordinates center
      }
 }

 public class Square...

如何创建具体事物的列表？很容易因为超类到子类的概念：

 Thing circle1 = new Circle(10,10);
 Thing square = new Square(0,0,10,10);
 Thing circle2 = new Circle(50,100);

现在将它们添加到列表中并在同一个循环中使用。

 List<Thing> list = new ArrayList<>();
 list.addAll(square, circel1, circle2);

 for( thing: list) {
    thing.draw()
 }

【讨论】：