里氏替换原则要求子类必须严格遵循父类契约:异常类型不可拓宽、前置条件不可加强、后置条件与不变量不可削弱,且禁止用继承模拟“has-a”关系,否则将导致编译失败或运行时隐性崩溃。

子类重写父类方法时抛出更宽泛异常
里氏替换原则(LSP)要求子类对象能无缝替代父类对象,但若子类方法抛出父类未声明的检查型异常,调用方代码会直接编译失败。这不是运行时问题,而是静态契约被破坏。
- 父类
save()声明throws IOException,子类重写后却throws Exception—— 调用方原逻辑不处理Exception,编译报错:unreported exception Exception; must be caught or declared to be thrown - 常见于“为了兜底加个 try-catch-throw new RuntimeException()”之外的错误做法:比如误把
SQLException包装成Exception向上抛 - 修复方式不是“统一改成 RuntimeException”,而是严格遵循父类异常签名;若真需扩展错误语义,应定义新的受检异常并继承父类已声明的异常类型
子类覆盖父类方法后改变前置条件(Precondition)
父类方法允许 null 输入,子类重写后加了 Objects.requireNonNull() 校验,就违反 LSP —— 外部代码传 null 给父类能跑通,换成子类就 NullPointerException。
- 典型场景:父类
process(String data)内部容忍data == null并返回默认结果;子类实现里第一行就if (data == null) throw new IllegalArgumentException() - 这种校验看似“更健壮”,实则让子类无法替代父类使用,尤其在依赖注入或工厂返回抽象类型时会静默崩溃
- 正确做法是:前置条件只能削弱(如父类要求非空,子类允许 null),不能加强;若业务真需要校验,应在更高层(如 API 入口)做,而非污染领域模型契约
子类修改父类方法的后置条件(Postcondition)或不变量(Invariant)
父类保证方法返回非 null,子类返回 null;或者父类维护某个字段单调递增,子类重写后重置它——这类行为变化会让依赖父类契约的代码意外失效。
- 例如父类
getUserById(long id)文档/测试均表明“必返回 User 对象”,子类实现因缓存未命中直接返回null,上游代码不做判空就 NPE - 又如父类
Counter的increment()保证value >= 0且只增不减,子类重写时加入“超限归零”逻辑,破坏了调用方对单调性的假设 - 检测手段:看父类 Javadoc、单元测试断言、以及所有显式或隐式的“保证”;子类不能缩小返回值范围、不能放宽/收紧状态约束
用继承模拟“has-a”关系(比如用 ArrayList 继承自 List)
Java 中 ArrayList 是 List 的实现,但它没继承 List 接口——因为接口不能继承,而类继承接口用 implements。但开发者常误让工具类继承集合类,以为“复用代码”,结果彻底违背 LSP。
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- 写一个
class SafeList extends ArrayList<string></string>,并在构造时自动过滤 null —— 表面看合理,但SafeList无法替代ArrayList:调用方若执行list.ensureCapacity(100),父类行为被继承,但子类语义上“容量”可能毫无意义 - 更隐蔽的问题:
SafeList继承了所有ArrayList的 public 方法(如trimToSize()、removeRange()),这些方法绕过你的过滤逻辑,直接操作底层数组 - 真正该做的是组合:
class SafeList { private final List<string> delegate = new ArrayList(); }</string>,只暴露你控制得住的行为
最麻烦的不是语法报错,而是那些没写进文档、没进测试、只在特定分支路径才触发的契约破坏——它们让替换子类像拆一颗松动的螺丝,表面没事,震动一大就散架。








