用例子理解里氏替換原則：
需求：

（1）設(shè)計寵物類，貓類，狗類，讓貓和狗繼承寵物類

（2）在寵物類中定義sound方法，表示寵物的叫聲，但是叫聲不能由具體的行為。

（3）貓和狗重寫父類的sound方法，以實(shí)現(xiàn)具體的叫聲

代碼如下：

class Pet {//寵物
    public void sound() throws RuntimeException{

    }
}
class Dog extends Pet {//狗

    //方法重寫
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("汪汪汪");
    }
}
class Cat extends Pet{//貓
    //方法重寫
    @Override
    public void sound() throws RuntimeException{
        System.out.println("喵喵喵");
    }
}

開一個寵物店，創(chuàng)建出要賣的貓和狗。顧客在購買寵物時要求寵物叫一聲，以此判斷是否買它。

寵物店代碼如下：

public class PetShop{//寵物店
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
    }
}

此時第3行的代碼運(yùn)行時，內(nèi)存中分配了狗的實(shí)例，如下圖：

內(nèi)存圖

當(dāng)寵物店中代碼中

Dog dog = new Dog();

這樣寫就只能賣狗了。

如果顧客還想看看貓，怎么辦？再new個貓

public class PetShop{//寵物店
    public static void main(String[] args) {
        Dog dog = new Dog();
        Cat cat = new Cat();
    }
}

此時內(nèi)存分配如下：

內(nèi)存圖

顧客要買的是寵物，可能是貓，可能是狗，若以顧客希望的是寵物叫，而不是具體的貓叫或狗叫。

此時可以使用父類引用指向子類實(shí)例。

代碼重構(gòu)如下：

public class PetShop{//寵物店
    public static void main(String[] args) {
        Pet pet = null;
        pet = new Dog();//先看看狗,讓狗叫一聲
    }
}

此時內(nèi)存是什么樣子？

內(nèi)存圖

如果此時pet引用調(diào)用sound方法，讓寵物叫，那pet調(diào)用的是Dog里的sound？還是調(diào)用Pet里的sound呢？

    public static void main(String[] args) {
        Pet pet = null;
        pet = new Dog();//先看看狗,讓狗叫一聲
        pet.sound();//pet調(diào)用sound，讓寵物叫，實(shí)際上調(diào)用的是Dog的sound方法
    }

運(yùn)行結(jié)果：
汪汪汪

運(yùn)行結(jié)果說明：

• 父類引用pet 賦值時 賦的是子類對象Dog的實(shí)例。就是這行代碼 pet = new Dog();

• 我們發(fā)現(xiàn) pet = new Dog(); 這行代碼 = 的右側(cè) new的是子類的實(shí)例，而 = 左側(cè) 是父類的引用。我們把這種情況稱為“父類引用指向子類實(shí)例”

當(dāng)父類引用指向子類實(shí)例時，父類引用可以調(diào)用子類的方法，例如pet可以調(diào)用Dog的sound方法，狗叫了。

那如果顧客現(xiàn)在有看見貓了，向讓貓叫一下。怎么辦？

由于父類引用可以調(diào)用子類的方法，所以現(xiàn)在可以讓pet指向到Cat實(shí)例上去，然后pet調(diào)用sound，調(diào)用的就是Cat的sound方法。

代碼修改如下：

    public static void main(String[] args) {
        Pet pet = null;
        pet = new Dog();//先看看狗,讓狗叫一聲
        pet.sound();//pet調(diào)用sound，讓寵物叫,其實(shí)是狗叫

        pet = new Cat();
        pet.sound();//pet調(diào)用sound，讓寵物叫,其實(shí)是貓叫
    }

運(yùn)行結(jié)果：
汪汪汪
喵喵喵

此時內(nèi)存的分配如下：

內(nèi)存圖

顧客想看看貓爬樹，如果能上樹就不買了，此時顧客怎么讓貓爬樹呢？

是否可以用pet對象調(diào)用climb方法，如

    public static void main(String[] args) {
        Pet pet = null;
        pet = new Dog();
        pet.sound();

        pet = new Cat();
        pet.sound();
//        pet.climb();//報錯
    }

這是不行的，代碼報錯。

為什么呢？

因?yàn)楦割愐谜{(diào)用方法時，必須知道子類有哪些方法，知道的才能調(diào)用，不知道的是不能調(diào)用的。

子類Cat新增的climb()方法父類并不知道，但是父類一定知道子類從父類繼承的方法。

所以父類引用只能調(diào)用子類與父類保持繼承關(guān)系的方法?？梢允侵貙懙姆椒ā?/strong>

一種特殊的情況的說明（子類引用指向父類實(shí)例）：

下面的代碼是否正確：

    public static void main(String[] args) {
        pet pet = null;
        Dog dog = pet;//報錯： 子類引用dog指向父類實(shí)例
    }

子類引用指向父類實(shí)例報錯，原因用內(nèi)存圖說明吧

• 當(dāng)子類指向父類引用時，子類會丟失數(shù)據(jù)，因此不允許轉(zhuǎn)換。
• 如果非要轉(zhuǎn)，就要強(qiáng)轉(zhuǎn)，認(rèn)可丟失的數(shù)據(jù)。Dog dog = (Dog)pet;

原因用圖表示一下

內(nèi)存圖

里氏替換是指用子類實(shí)例替換父類實(shí)例，這種替換叫做里氏替換

Pet pet = new Pet();
Pet pet = new Dog();

※里氏替換原則中的調(diào)用規(guī)則：

• 子類賦給父類（父類引用指向子類實(shí)例），允許
• 父類賦給子類（子類引用指向父類實(shí)例），強(qiáng)轉(zhuǎn)

里氏替換中的調(diào)用規(guī)則

• 父類引用只能調(diào)用子類從父類繼承的方法。
• 當(dāng)子類重寫父類方法后，父類引用調(diào)用的是子類重寫的方法，否則調(diào)用子類從父類繼承的方法。