23. Liskov-Substitutionsprinzip

Themen: Das Liskov-Substitutionsprinzip; Beispiele für seinen Einsatz; Bedeutung im Gesamtkontext der Software-Architektur
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Zentrale Aspekte

Objekte einer abgeleiteten Klasse sollten sich
genauso verhalten wie Objekte der Basisklasse.
Verletzungen des Liskov-Substitutionsprinzips
lassen sich immer nur im konkreten Kontext feststellen.
Das Liskov-Substitutionsprinzip ist eine wesentliche Voraussetzung für das Open-Closed-Prinzip.
„Entwurf gemäß Vereinbarung“ (design by contract)
formalisiert die Erwartungen an eine Klasse.
Allgemein sorgt das Prinzip für klar definierte Schnittstellen
und austauschbare Implementierungen auf allen Ebenen.

Fragen zur Vertiefung und Wiederholung

Diese Fragen dienen der persönlichen Beschäftigung mit der Thematik, werden aber nicht separat in der Vorlesung besprochen.

Welche Bedeutung kommt dem LSP im Kontext der SOLID-Prinzipien und der gesamten Softwarearchitektur zu?
Warum lässt sich das LSP, obwohl ursprünglich für die Vererbungsrelationen von Klassen in der OOP definiert, auch auf abstrakterer architektonischer Ebene anwenden?
Was ist ein sehr typisches, offensichtliches Beispiel im Code für eine Verletzung des LSP?
Welche Vor- und Nachbedingungen gelten laut LSP für abgeleitete Klassen im Vergleich zur Basisklasse?
Welche Möglichkeit können Sie sich vorstellen, das LSP auf Ebene des Codes im Sinne eines „Enturfs gemäß Vereinbarung“ (design by contract) zu formalisieren, wenn Sie Programmiersprachen verwenden, die derlei Strukturen nicht bereits mitbringen?

Weiterführende Literatur

Eine kommentierte und handverlesene Liste mit weiterführender Literatur zum Thema. Die Auswahl ist zwangsläufig subjektiv.

Die Originalformulierung des Liskov-Substitutionsprinzips findet sich in {[lisk-acmsn-23-17]}, eine etwas verständlichere Formulierung in {[lisk-acmtpls-16-1811]}. Im Rahmen der SOLID-Prinzipien diskutiert wird es von Robert C. Martin in Kapitel 10 in {[martin-rc-2003]} sowie in Kapitel 9 von {[martin-rc-2018]}. Sehr viele hilfreiche Hinweise für seine Anwendung sowie für das Konzept des „Entwurfs kraft Vereinbarung“ (design by contract) finden sich auch in {[meyer-b-1997]}.