Принцип подстановки Барбары Лисков (LSP)
Оригинальный текст из книги Робертом Мартина Agile Principles, Patterns, and Practices.
Механизмы, лежащие в основе принципа открытости/закрытости – абстрагирование и полиморфизм. В статически типизированных языках, к числу которых относится и Java, один из главных механизмов поддержки абстрагирования и полиморфизма – наследование. Именно наследование позволяет нам создавать производные классы, реализующие абстрактные методы, объявленные в базовых классах.
Какими правилами проектирования мы руководствуемся, когда решаем, как воспользоваться наследованием? Каковы характеристики наилучших иерархий наследования? Какие подводные камни приводят к иерархиям, не удовлетворяющим принципу OCP? На эти вопросы отвечает принцип подстановки Лисков (LSP).
Принцип подстановки Лисков (Liskov Substitution Principle).
Должна быть возможность вместо базового типа подставить любой его подтип.
Этот принцип был сформулирован Барбарой Лисков в 1988 году. Она писала:
Мы хотели бы иметь следующее свойство подстановки: если для каждого объекта o1 типа S существует объект o2 типа T, такой, что для любой программы P, определенной в терминах T, поведение P не изменяется при замене o1 на o2, то S является подтипом T.
Важность этого принципа становится очевидной, если рассмотреть последствия его нарушения. Предположим, что имеется функция f, принимающая в качестве аргумента ссылку на некоторый базовый класс B. Предположим также, что при передаче функции f ссылки на объект класса D, производного от B, она ведет себя неправильно. Тогда D нарушает принцип LSP. Понятно, что класс D оказывается хрупким в присутствии f.
У авторов f может возникнуть искушение включить некоторый тест для D, проверяющий, что f правильно ведет себя при передаче ей D. Но такой тест нарушает принцип OCP, потому что f теперь не закрыта от других классов, производных от B. Подобные тесты демонстрируют неопытность разработчиков или, что еще хуже, чрезмерно поспешную реакцию на нарушение LSP.
Принцип открытости/закрытости лежит в основе многих требований объектно-ориентированного проектирования. Если этот принцип соблюден, то приложение более надежно, лучше поддается сопровождению и пригодно для повторного использования. Принцип подстановки Лисков – один из основных инструментов реализации принципа OCP. Возможность подстановки подтипов позволяет без модификации расширять модуль, выраженный в терминах базового типа. И это то, на что разработчики вправе рассчитывать по умолчанию. Поэтому контракт базового типа должен быть хорошо и ясно понятен, если неявно навязан, из кода.
Термин ЯВЛЯЕТСЯ слишком широк, чтобы служить определением подтипа. Правильное определение подтипа – заместим, где возможность замены определяется явным или неявным контрактом.
Адаптировал: Кротов Артём.
Остались вопросы? Задавай в нашем чате.