Wyjaśnij Liskov Substitution Principle szczegółowo.

Question

Accepted Answer

**Liskov Substitution Principle (LSP)** stanowi, że obiekty podtypu muszą być zamienialne na typ bazowy **bez naruszenia poprawności programu**. Jeśli kod działa z `Base`, musi pracować z każdą `Subclass` — te same oczekiwania behawioralne, żadnych niespodzianek.

## Kanoniczne naruszenie: 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` *łamie kontrakt*, na którym polegają osoby wywołujące: niezależne ustawienie szerokości i wysokości. Przechodzi test "is-a" w języku angielskim, ale **narusza LSP**.

## Co LSP faktycznie wymaga

```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)
```

To jest **kontrawariancja wejść, kowariancja wyjść** — formalne jądro LSP.

## Jak naprawić przykład

Porzuć dziedziczenie: `Square` i `Rectangle` są `Shape`ami z `area()`, ale żaden nie jest drugim. Modeluj zachowanie, a nie naiwną taksonomię.

## Dlaczego to ważne

LSP to to, co czyni polimorfizm *bezpiecznym*: bez niego każde sprawdzenie `if (x instanceof Square)` wraca, pokonując sens subtypowania.

Przekształca projektowanie dziedziczenia wokół **kontraktów behawioralnych**, a nie słownictwa — prawdziwy powód, dla którego istnieje "favor composition", to fakt, że wiele relacji is-a po cichu narusza LSP.