SOLID: Princípio da Substituição de Liskov

Java SOLID

O Princípio da Substituição de Liskov (Liskov Substitution Principle - LSP) é um dos princípios do SOLID, um conjunto de diretrizes para o desenvolvimento de software orientado a objetos. Este princípio estabelece que uma classe derivada deve poder substituir sua classe base, mantendo a consistência do sistema. Neste artigo, exploraremos o Princípio da Substituição de Liskov e apresentaremos exemplos de implementação em Java.

Segundo o Princípio da Substituição de Liskov, se uma classe A é um subtipo de uma classe B, então os objetos do tipo B podem ser substituídos pelos objetos do tipo A sem que isso afete o funcionamento correto do sistema. Isso significa que a classe derivada deve ser capaz de atender a todas as pré-condições, pós-condições e invariantes definidos pela classe base.

Exemplos:

Exemplo de violação do Princípio de Substituição de Liskov:

 class Retangulo {
     protected int largura;
     protected int altura;
    
     public void setLargura(int largura) {
         this.largura = largura;
     }
    
     public void setAltura(int altura) {
         this.altura = altura;
     }
    
     public int calcularArea() {
         return largura * altura;
     }
 }
    
 class Quadrado extends Retangulo {
     public void setLado(int lado) {
         this.largura = lado;
         this.altura = lado;
     }
 }

Neste exemplo, a classe Quadrado viola o Princípio da Substituição de Liskov, pois impõe restrições adicionais à classe base Retangulo. Ao modificar apenas um lado do quadrado, o outro lado também é alterado, o que não é esperado em uma hierarquia de classes correta.

Exemplo de aplicação correta do Princípio de Substituição de Liskov:

 abstract class Forma {
     abstract int calcularArea();
 }
    
 class Retangulo extends Forma {
     protected int largura;
     protected int altura;
    
     public void setLargura(int largura) {
         this.largura = largura;
     }
    
     public void setAltura(int altura) {
         this.altura = altura;
     }
    
     @Override
     int calcularArea() {
         return largura * altura;
     }
 }
    
 class Quadrado extends Forma {
     protected int lado;
    
     public void setLado(int lado) {
         this.lado = lado;
     }
    
     @Override
     int calcularArea() {
         return lado * lado;
     }
 }

Neste exemplo, corrigimos a violação do Princípio de Substituição de Liskov introduzindo uma classe abstrata Forma. As classes Retangulo e Quadrado agora herdam diretamente dessa classe abstrata, garantindo que todos os métodos estejam corretamente implementados e permitindo a substituição adequada. Cada classe derivada implementa seu próprio método calcularArea() de acordo com suas características específicas.

Conclusão

O Princípio da Substituição de Liskov é essencial para garantir a integridade e a consistência em hierarquias de classes. Ao seguir esse princípio, é possível criar classes derivadas que se comportam corretamente, substituindo sua classe base sem que isso afete o funcionamento do sistema. Os exemplos de implementação em Java mostram como evitar violações e aderir corretamente ao Princípio de Substituição de Liskov.

É importante lembrar que adotar esse princípio exige um entendimento adequado do problema e uma análise cuidadosa das relações entre as classes. Ao aplicar o Princípio da Substituição de Liskov em Java ou qualquer outro ambiente de desenvolvimento, é possível criar um código mais coeso, extensível e de fácil manutenção.

Um grande abraço e até o próximo post!