Förklara Liskov-substitutionsprincipen i detalj.

Question

Accepted Answer

**Liskov-substitutionsprincipen (LSP)** säger att objekt av en undertyp måste vara utbytbara för sin bastyp **utan att bryta programmets korrekthet**. Om kod fungerar med en `Base`, måste den fungera med alla `Subclass` — samma beteendförväntningar, inga överraskningar.

## Den kanoniska överträdelsen: 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` *bryter kontraktet* som anropare förlitar sig på: oberoende inställning av bredd och höjd. Det klarar "is-a"-testet på engelska men **bryter LSP**.

## Vad LSP faktiskt kräver

```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)
```

Detta är **kontravarians av indata, kovarians av utdata** — LSP:s formella kärna.

## Hur man fixar exemplet

Avitera arv: `Square` och `Rectangle` är båda `Shape`s med en `area()`, men ingen är den andra. Modellera beteende, inte naiv taxonomi.

## Varför det är viktigt

LSP är det som gör polymorfism *säker*: utan det slingers varje `if (x instanceof Square)`-kontroll tillbaka in, vilket motverkar syftet med undertypisering.

Det omformar arvdesign kring **beteendeavtal**, inte ordförråd — den verkliga anledningen till att "föredra komposition" finns är att många is-a-relationer tyst bryter LSP.