ڈیزائن بائے کنٹریکٹ کیا ہے؟

Question

Accepted Answer

**ڈیزائن بائے کنٹریکٹ (DbC)** ایک میتھڈ اور اس کے کالر کے درمیان تعلق کو ایک رسمی معاہدے کے طور پر سمجھتا ہے، جو تین چیزوں سے متعین ہے: **preconditions** (جو کالر کو یقینی بنانا چاہیے)، **postconditions** (جو میتھڈ بدلے میں یقینی بناتا ہے)، اور **invariants** (جو ہمیشہ آبجیکٹ کے لیے صحیح رہتا ہے)۔

## تین ذمہ داریاں

```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
```

## کوڈ میں

```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"
```

اگر *precondition* ناکام ہو تو **کالر** کے پاس بگ ہے۔ اگر *postcondition* یا *invariant* ناکام ہو تو **میتھڈ** کے پاس بگ ہے — معاہدے قصور کو بالکل صحیح طریقے سے ظاہر کرتے ہیں۔

## LSP سے تعلق

DbC Liskov کو واضح کرتا ہے: ایک subtype **preconditions کو کمزور** کر سکتا ہے اور **postconditions کو مضبوط** کر سکتا ہے، لیکن اس کے برعکس کبھی نہیں۔ یہ بالکل substitutability کا اصول ہے، جو معاہدوں کے طور پر بیان کیا گیا ہے۔

## توازن

```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)
```

## یہ کیوں اہم ہے

معاہدے غیر واضح مفروضوں ("رقم مثبت ہونی چاہیے، مجھے لگتا ہے") کو واضح، قابلِ جانچ اصولوں میں بدل دیتے ہیں — اور وہ قصور کو بالکل درست طریقے سے نمایاں کرتے ہیں جب کچھ خراب ہو جاتا ہے۔

وہ Liskov substitution اور مضبوط API ڈیزائن کی بنیاد ہیں: ایک میتھڈ کا معاہدہ اس کا حقیقی interface ہے، اس کے type signature سے کہیں زیادہ ایماندارانہ۔