关于里氏替换原则的疑问：Car与Plane的move实现是否违反该原则？

一、矩形与正方形示例的困惑 #

我正在理解里氏替换原则（Liskov's Substitution Principle），但矩形与正方形的示例让我困惑。该示例中，Square类继承Rectangle类后，setWidth/setHeight方法会同时修改宽高使其相等，我不解这为何是问题。

里氏替换原则的核心是子类必须能完全替换父类，且不改变原有程序的正确性。拿矩形和正方形来说，父类Rectangle有一个隐含的契约：调用setWidth只会修改宽度，高度保持不变；调用setHeight只会修改高度，宽度保持不变。

但Square继承后直接破坏了这个契约：调用setWidth(5)会同时把高度也改成5，这会导致原本依赖Rectangle契约的代码逻辑出错。比如有这样一段代码：

void stretchRectangle(Rectangle r) {
    r.setWidth(10);
    r.setHeight(20);
    assert r.getWidth() == 10 && r.getHeight() == 20;
}

如果传入Square实例，这个断言会直接失败——因为setWidth之后高度变成10，再调用setHeight又把宽度改成20，最终宽高都是20，完全不符合原代码对Rectangle的预期。这就是违反LSP的典型表现：子类篡改了父类的行为契约，导致依赖父类的逻辑无法正常工作。

二、Vehicle、Car、Plane类结构的LSP合规性疑问 #

我有如下类结构，想请教：当编写函数遍历Vehicle数组并调用move方法时，是否违反里氏替换原则？若是，为何属于不良设计？

抽象类Vehicle代码： #

abstract class Vehicle {
    private wheels;
    private make;
    private seats;
    abstract honk();
    abstract move();
}

Car类代码： #

class Car extends Vehicle {
    private location: Location2d;

    public honk() {
      console.log(this.getMake() + " IS HONKING");
    } 
    public move(){
        this.location.x++;
        this.location.y++  
    }
}
export default Car;

Plane类代码： #

class Plane extends Vehicle implements FlyingVehicle {

    private maxAltitude;
    private location: Location3d;
   

    public honk() {
      console.log(this.getMake() + " is HONKING")
    }
    
    public move(){
       this.location.x++;
       this.location.y++;
       this.location.z++;
    }

}

从当前代码来看，并没有违反里氏替换原则，但存在潜在的设计隐患：

1. 当前合规的原因：
   抽象类Vehicle定义的move方法只有一个宽泛的契约——"让交通工具完成移动动作"，没有对移动的维度、坐标变化做具体约束。Car的2D移动和Plane的3D移动，都是对"移动"这个抽象行为的合理实现，没有破坏父类的契约。遍历Vehicle数组调用move时，只要代码不依赖"移动后z坐标保持不变"这类未在Vehicle中声明的隐含假设，程序就能正常运行，子类完全可以替换父类。

2. 潜在的不良设计风险：
   问题出在Vehicle的抽象粒度不够精准。如果后续出现依赖"地面移动（z坐标不变）"的逻辑，比如一个parkVehicle(Vehicle v)函数，假设传入的Vehicle移动后不会离开地面，这时传入Plane就会引发问题——Plane的move会修改z坐标，违反了该函数对Vehicle的隐含预期。

   更合理的设计应该是拆分抽象：比如创建GroundVehicle和AirVehicle两个抽象类，分别对应2D移动和3D移动的明确契约，Car继承GroundVehicle，Plane继承AirVehicle。这样能清晰区分不同移动类型的交通工具，避免后续代码因隐含假设而出现逻辑错误。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者james