[OOP] SOLID - LSP(리스코프 치환 원칙)

LSP(리스코프 치환 원칙)이란

SOLID에서 L에 해당하는 원칙으로, "상위 타입의 객체를 하위 타입의 객체로 치환을 해도 프로그램은 정상적으로 동작을 해야 한다."라는 내용입니다.

 

역시 코드를 보며 추가적으로 알아보겠습니다. 예시는 흔히 찾아볼 수 있는 직사각형, 정사각형 예시를 이용하겠습니다.

 

Code

직사각형 (Rectangle)

package lsp;

public class Rectangle {

    private int height;
    private int width;

    public int getHeight() {
        return height;
    }

    public void setHeight(int height) {
        this.height = height;
    }

    public int getWidth() {
        return width;
    }

    public void setWidth(int width) {
        this.width = width;
    }

    public int getArea() {
        return width * height;
    }
}

 

정사각형 (Square)

package lsp;

public class Square extends Rectangle{

    @Override
    public void setHeight(int height) {
        super.setHeight(height);
        super.setWidth(height);
    }

    @Override
    public void setWidth(int width) {
        super.setHeight(width);
        super.setWidth(width);
    }
}

• 정사각형은 width, height가 같기 때문에 setHeight(), setWidth()를 오버 라이딩하였고, 너비를 구하는 getArea()는 동일하기 때문에 오버 라이딩하지 않았습니다.

실행 클래스

package lsp;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Rectangle rec = new Rectangle();
        rec.setHeight(4);
        rec.setWidth(5);

        int recArea = rec.getArea();
        System.out.println("recArea = " + recArea);

        
        Rectangle square = new Square();
        square.setHeight(4);
        square.setWidth(5);

        int squareArea = square.getArea();
        System.out.println("squareArea = " + squareArea);
    }
}

recArea = 20
squareArea = 25

• 동일한 코드를 Rectangle의 하위 클래스인 Square로 바꿨더니 결과값이 다르게 나왔습니다.
• 이는, 리스코프 원칙에 위배됩니다.

 

위배되는 이유

사실 정사각형은 수학적으로는 직사각형이라고 할 수 있지만, 이를 그대로 반영해 프로그래밍을 하게 되면 잘못된 프로그램이 될 수 있습니다.

 

위키피디아에서는 리스코프의 원칙을 보다 세분화하여 설명하고 있습니다. 그중 "하위형에서 선행조건은 강화될 수 없다."라는 내용이 있습니다. 즉, 자식 클래스에서 부모 클래스의 선행 조건을 강화시키면 안 된다는 이야기입니다. 

 

이 예시에 적용시켜 보자면, 자식 클래스인 Square에서는 "4 변의 길이가 모두 같아야 한다."라는 선행조건이 강화된 것입니다. 따라서 둘은 상속관계로 이어질 수 없는 클래스들이기 때문에 상속관계를 끊어서 프로그래밍을 해야 합니다.

만약 Rectangle클래스에서 if-else나 instanceof같이 객체의 타입을 비교해 서로 다른 행동을 하게 한다면, 이는 단일 책임원칙(OCP)에 어긋나게 됩니다.

 

 

• SRP
• OCP
• LSP
• ISP
• DIP