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设计模式学习笔记 - 设计原则 - 3.里氏替换原则，它和多态的区别是什么？

news 2025/8/21 12:13:51

前言

今天来学习 SOLID 中的 L：里氏替换原则。它的英文翻译是 Liskov Substitution Principle，缩写为 LSP。

英文原话是： Functions that use points of references of base classes must be able to use objects of derived classes without knowing it。

用中文描述，是这样的：子类对象能够替换程序中父类对象出现的任何地方，并且保证原来程序的逻辑行为不变及正确性不被破坏。

如何理解“里氏替换原则”

开头对里氏替换原则的解释比较抽象，通过一个例子来解释下。父类 Transporter 使用 org.apach.http 来传输网络数据。子类 SecurityTransporter 继承父类 Transporter，增加了额外的功能，支持传输 appId 和 appToken 安全认证信息。

public class Transporter {private HttpClient httpClient;public Transporter(HttpClient httpClient) {this.httpClient = httpClient;}public Response sendRequest(Request request) {// ...use httpClient to send request}
}public class SecurityTransporter extends Transporter {private String appId;private String appToken;public SecurityTransporter(HttpClient httpClient, String appId, String appToken) {super(httpClient);this.appId = appId;this.appToken = appToken;}@Overridepublic Response sendRequest(Request request) {if (StringUtils.isNotBlank(appId) && StringUtils.isNotBlank(appToken)) {request.addPayload("app-id", appId);request.addPayload("app-token", appToken);}return super.sendRequest(request);}
}public class Demo {public void demoFunction(Transporter transporter) {Request request = new Request();// 省略设置 request中数据的代码...Response response = transporter.sendRequest(request);// 省略其他逻辑}
}// 里氏替换原则
Demo demo = new Demo();
demo.demoFunction(new SecurityTransporter(/*省略参数*/));

在上面代码中，子类 SecurityTransporter 的设计符合里氏替换原则，可以替换父类出现的任何位置，并且原来代码的逻辑行为不变且正确性也没有被破坏。

你可能会有疑问，刚刚的代码就是利用了多态，多态和里氏替换原则是不是一回事呢？
其实它们完全是两回事。

我们还是通过刚刚的例子来说明下。对 SecurityTransporter 类中 sendRequest() 函数稍微改造下。对 appId 、appToken 进行校验，若没有设置，则抛出异常。改造后的代码如下所示：

// 改造前
public class SecurityTransporter extends Transporter {// 其他代码忽略...@Overridepublic Response sendRequest(Request request) {if (StringUtils.isNotBlank(appId) && StringUtils.isNotBlank(appToken)) {request.addPayload("app-id", appId);request.addPayload("app-token", appToken);}return super.sendRequest(request);}
}// 改造后
public class SecurityTransporter extends Transporter {// 其他代码忽略...@Overridepublic Response sendRequest(Request request) {if (StringUtils.isBlank(appId) || StringUtils.isBlank(appToken)) {throw new NoAuthorizationRuntimeException(...);}request.addPayload("app-id", appId);request.addPayload("app-token", appToken);return super.sendRequest(request);}
}