[OOP] 객체지향 원칙(SOLID) - 리스코프 치환 원칙 (LSP: Liskov Substitution Principle)

객체 지향 설계 SOLID 원칙

두문자	약어	이름	개념
S	SRP	단일 책임 원칙 Single Responsibility Principle	한 클래스는 하나의 책임을 가져야 한다.
O	OCP	개방-폐쇄 원칙 Open-Closed Principle	소프트웨어 개체(클래스, 모듈 등)는 확장에는 열려있으나, 수정에는 닫혀 있어야 한다.
L	LSP	리스코프 치환 원칙 Liskov Substitution Principle	객체의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 상위클래스의 객체를 하위클래스의 객체로 바꿀 수 있어야한다.
I	ISP	인터페이스 분리 원칙 Interface Segregation Principle	범용적인 인터페이스보다 클라이언트를 위한 인터페이스 여러개가 더 낫다.
D	DIP	의존관계 역전 원칙 Dependency Inversion Principle	추상화에 의존해야지, 구체화에 의존하면 안된다.

 

 

 

리스코프 치환 원칙

리스코프 치환 원칙이란 부모 객체와 자식 객체가 있을 때 부모 객체를 호출하는 동작에서 자식 객체로 대체하였을때 정확성을 깨뜨리지 않으면서 완전히 대체 가능해야한다는 원칙입니다.

쉽게 말해 부모객체에서 자식객체로 변경되었어도 문제가 생기지 않아야 한다는 뜻입니다.

 

 

 

LSP 위반 예제

public class Counter {

    private List<Member> memberList = new ArrayList<>();
    private int count = 0;

    public void addAll(List<Member> list) {
        for (Member member : list) {
            add(member);
        }
    }

    public void add(Member member) {
        memberList.add(member);
        addCount();
    }

    protected void addCount() {
        count++;
    }

    public int getCount() {
        return count;
    }
}

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        Counter counter = new Counter();
        counter.add(new Member());

        List<Member> members = List.of(new Member(), new Member(), new Member(), new Member(), new Member());
        counter.addAll(members);


        System.out.println(counter.getCount()); // 6
    }

}

 

List의 개수를 count를 하는 클래스를 만들었습니다. Counter의 addAll은 자신의 클래스내에 존재하는 add를 호출하여 카운트를 합니다.

 

public class ArrayCounter extends Counter{

    @Override
    public void addAll(List<Member> list) {
        super.addAll(list);
        for (Member member : list) {
            addCount();
        }
    }

}

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        ArrayCounter counter = new ArrayCounter();
        counter.add(new Member());

        List<Member> members = List.of(new Member(), new Member(), new Member(), new Member(), new Member());
        counter.addAll(members);
        
        System.out.println(counter.getCount()); // 11
    }

}

addAll 메소드안에서 add 메소드르 호출하는 것을 몰랐던 개발자는 List의 사이즈를 카운트 하기 위해 addCount()메소드를 호출합니다.따라서 ArrayCounter에서 add가 11번이 호출되었고,

그 결과 Counter 객체의 결과는 6, ArrayCounter 객체의 결과는 11이 나왔습니다. 이는 부모객체를 자식객체로 대체되었을 때 완전히 대체되지 않으므로 LSP 위반입니다.

 

 

결론

LSP 원칙을 잘 적용한 예제는 우리가 자주 사용하는 컬렉션 프레임워크입니다.

        Collection<Integer> collection = new HashSet<>();
        collection.add(1);

        collection = new TreeSet<>();
        collection.add(2);

Collection 안에서 Hashset 자료형을 사용하다가 TreeSet으로 변경하더라도 add() 메소드가 동작하는데에는 전혀 문제가 되지 않습니다.

 

리스코프 치환 원칙은 자바를 배우면서 사용해온 다형성을 규칙으로서 문서화한 것이 LSP 원칙이라고 생각하시면 됩니다.