Išsamiai paaiškinkite Liskov pakeitimo principą.

Question

Accepted Answer

**Liskov pakeitimo principas (LSP)** teigia, kad subtipo objektai turi būti pakeičiami jų bazinio tipo vietoje **nenutraukiant programos teisumo**. Jei kodas veikia su `Base`, jis turi veikti su bet kurią `Subclass` — tamos elgsenos tikėjimai, jokių staigmenų.

## Kanoninė pažeidimas: Square extends Rectangle

```java
class Rectangle {
    protected int w, h;
    void setWidth(int w)  { this.w = w; }
    void setHeight(int h) { this.h = h; }
    int area() { return w * h; }
}

class Square extends Rectangle {       // "a square IS-A rectangle"... seemingly
    void setWidth(int w)  { this.w = w; this.h = w; }   // keep sides equal
    void setHeight(int h) { this.w = h; this.h = h; }
}

void resize(Rectangle r) {
    r.setWidth(5);
    r.setHeight(4);
    assert r.area() == 20;   // holds for Rectangle... FAILS for Square (area=16)
}
```

`Square` *pažeidžia sutartį*, kuria pasitiki iškviečiusieji: ploti ir aukštį nustatyti nepriklausomai. Jis praeina anglų kalbos "is-a" testą, bet **pažeidžia LSP**.

## Ką tiksliai reikalauja LSP

```text
A subtype must NOT:
  ✗ strengthen preconditions  (demand more than the base, e.g. reject valid inputs)
  ✗ weaken postconditions     (promise less than the base)
  ✗ break invariants the base guarantees
  ✗ throw new unexpected exceptions for previously valid calls
A subtype MAY:
  ✓ weaken preconditions (accept more)   ✓ strengthen postconditions (promise more)
```

Tai **įėjimiškio kontravariacija, išėjimiškio kovariacija** — LSP formalinis branduolys.

## Kaip ištaisyti pavyzdį

Atsisakykite paveldėjimo: `Square` ir `Rectangle` abu yra `Shape` su `area()`, bet vienas nėra kito. Modeliuokite elgseną, o ne naivią taksonomiją.

## Kodėl tai svarbu

LSP yra tai, kas polimorfizmą daro *saugią*: be jo, kiekvienas `if (x instanceof Square)` patikrinimas vėl sugrįžta, suardant subtipavimo tikslą.

Jis perkuria paveldėjimo dizainą aplink **elgsenos sutartis**, o ne žodyną — tikrasis dėl ko "teigti kompoziciją" yra tas, kad daugelis is-a santykių tyliai pažeidžia LSP.