(OOP) 리스코프 치환 원칙

컴퓨터 프로그램에서 자료형 S가 자료형 T의 하위형이라면 필요한 프로그램의 속성(정확성, 수행하는 업무 등)의 변경 없이 자료형 T의 객체를 자료형 S의 객체로 교체(치환)할 수 있어야 한다는 원칙이다.

 

즉 상위 타입의 객체를 하위 타입으로 치환해도 상위 타입을 사용하는 객체는 정상적으로 동작되어야 함을 의미한다.

 

 

위반 사례

1. 명세에서 벗어난 값을 리턴한다.

2. 명세에서 벗어난 예외를 발생시킨다.

3. 명세에서 벗어난 기능을 수행한다.

• 상위 타입에서 지정한 것 이외의 다른 기능을 하위 타입에서 사용하면 코드가 오동작할 수 있다.

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코드 예시

직사각형을 부모로 갖는 정사각형에 대한 코드를 구현

 

높이와 넓이를 갖고 넓이를 구하는 직사각형

/**
 * Project : EffectiveStudy
 * Created by InteliJ IDE
 * Developer : junwoochoi
 * Date : 2020/02/20
 * Time : 8:23 오후
 */
class Rectangle {
    private  int width;
    private  int height;

    public void setWidth(int width) {
        this.width = width;
    }
    public void setHeight(int height) {
        this.height = height;
    }

    public int getWidth() {
        return width;
    }

    public int getHeight() {
        return height;
    }

    public int area () {
        return this.height * this.width;
    }
}

직사각형을 상속하고 오버라이드 하는 정사각형

/**
 * Project : EffectiveStudy
 * Created by InteliJ IDE
 * Developer : junwoochoi
 * Date : 2020/02/20
 * Time : 8:26 오후
 */
public class Square extends Rectangle{
    private int width;
    private int height;

    @Override
    public void setWidth(int width) {
        this.width = width;
    }

    @Override
    public void setHeight(int height) {
        this.height = height;
    }
}

실행

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        boolean result1 = Main.checkArea(new Rectangle());
        boolean result2 = Main.checkArea(new Square());

        System.out.println(result1);
        System.out.println(result2);
    }
    static boolean checkArea (Rectangle rectangle) {
        rectangle.setHeight(5);
        rectangle.setWidth(4);

        return rectangle.area() == 20;
    }
}

 

실행결과

 

분명 같은 결과 값을 바랐지만 틀린 결과가 나왔다.

왜일까?

정사각형과 직사각형의 각각의 height, width 값을 출력한 결과 

정사각형은 5, 4 가 아닌 0인 것을 볼 수 있다.

 

 

이는 setWidth(), setHeight()로 쓸데없이 재정의 해버렸기 때문이다.

 

해결방법 super를 사용하면 된다.

@Override
public void setWidth(int width) {
    super.setWidth(width);
}

@Override
public void setHeight(int height) {
    super.setHeight(height);
}

 

결론은 

상위 클래스에서 정의한 것은 하위 클래스에서도 사용이 가능해야 한다는 점이다.
즉 자식 클래스는상위 클래스에서 정의한 모든 것을 수행 가능해야 한다.

상위 클래스에서는 하위 클래스의 공통적인 부분을 추상화하며 하위 클래스에서는 이를 구체화하는 방식으로 코드를 작성해보자.

 

 

 

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References

https://jaepils.github.io/pattern/2018/07/04/liskov-substitution-principle.html

리스코프 치환 원칙 :: dev

https://dwenn.tistory.com/99

리스코프 치환 원칙(Liskov substitution principle, LSP)