Co je Design by Contract?

Question

Accepted Answer

**Design by Contract (DbC)** považuje vztah mezi method a jejím volajícím za formální dohodu definovanou třemi věcmi: **preconditions** (co musí volající zaručit), **postconditions** (co method zaměnem zaručuje), a **invariants** (co zůstává pravdivé pro objekt za všech okolností).

## Tři povinnosti

```text
PRECONDITION  → caller's duty: inputs/state the method requires to run correctly
POSTCONDITION → method's duty: what it promises on return (if precondition held)
INVARIANT     → always-true property of the object, before and after every method
```

## V kódu

```python
class Account:
    def __init__(self, balance):
        self._balance = balance
        self._check_invariant()

def withdraw(self, amount):
        assert amount > 0, "PRE: amount must be positive"        # precondition
        assert amount <= self._balance, "PRE: sufficient funds"  # precondition
        old = self._balance
        self._balance -= amount
        assert self._balance == old - amount, "POST: balance reduced"  # postcond
        self._check_invariant()

def _check_invariant(self):
        assert self._balance >= 0, "INVARIANT: balance never negative"
```

Jestliže *precondition* selže, má chybu **volající**. Jestliže *postcondition* nebo *invariant* selže, má chybu **method** — kontrakty přesně určují vinu.

## Vztah k LSP

DbC činí Liskov přesným: subtyp může **zeslabovat preconditions** a **posilovat postconditions**, ale nikdy opačně. To je přesně pravidlo substituovatelnosti, vyjádřené jako kontrakty.

## Kompromisy

```text
✓ Bugs surface at the boundary, with clear blame   ✓ Contracts double as documentation
⚠️ Runtime checks cost performance (often disabled in prod via assertions)
⚠️ Not all languages enforce it natively (Eiffel does; most use asserts/validation)
```

## Proč to důležité

Kontrakty mění neurčitý předpoklady ("výše by měla být kladná, myslím") na explicitní, kontrolovatelná pravidla — a přesně určují vinu, když se něco pokazí.

Podporují substituci Liskov a robustní design API: kontrakt method je jeho skutečné rozhraní, čestnější než samotný typ signature.