디자인 패턴 (GOF) #3 - Liskov Substitution Principle (리스코프 치환 원칙)

GoF 의 디자인 패턴과 강의를 참고하여 디자인 패턴에 대한 내용을 정리하고 있습니다.

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Liskov Substitution Principle (리스코프 치환 원칙)

리스코프 치환 원칙 (줄여서 LSP) 란, 기반 클래스가 있고 파생 클래스가 있을때, 기반 클래스가 들어가는 자리에 파생 클래스가 들어갈 수 있어야 하며, 이때 기반 클래스를 넣었을때의 의도대로 코드가 잘 동작해야 함을 의미한다. 

예를 들어, Rectangle 클래스를 기반 클래스로 한 Square 클래스를 보자. process 라는 함수에서 높이를 10으로 만든 후, 넓이를 반환하고 있다.

#include <iostream>

class Rectangle
{
protected:
    int width, height;
public:
    Rectangle(const int width, const int height)
        : width{ width }, height{ height } { }

    int get_width() const { return width; }
    virtual void set_width(const int width) { this->width = width; }
    int get_height() const { return height; }
    virtual void set_height(const int height) { this->height = height; }

    int area() const { return width * height; }
};

class Square : public Rectangle
{
public:
    Square(int size) : Rectangle(size, size) {}
    void set_width(const int width) override {
        this->width = height = width;
    }
    void set_height(const int height) override {
        this->height = width = height;
    }
};

struct RectangleFactory
{
    static Rectangle create_rectangle(int w, int h);
    static Rectangle create_square(int size);
};

void process(Rectangle& r)
{
    int w = r.get_width();
    r.set_height(10);

    std::cout << "expected area = " << (w * 10)
        << ", got " << r.area() << std::endl;
}

int main342342()
{
    Rectangle r{ 5,5 };
    process(r);

    Square s{ 5 };
    process(s);

    getchar();
    return 0;
}

위 코드를 실행하면 Rectangle 의 넓이는 의도대로 50이 나오지만, Square 의 경우 100 이 나오게 된다.

이는 LSP 를 위반한 것으로, 이를 해결하기 위해서는 RectangleFactory 등을 이용한 팩토리 메서드를 사용하는 방법 등을 활용하면 된다. (추후에 다룰 예정임)