Principe de substitution de Liskov

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En programmation orientée objet, le principe de substitution de Liskov est une définition particulière de la notion de sous-type. Il a été formulé par Barbara Liskov et Jeannette Wing dans un article intitulé Family Values: A Behavioral Notion of Subtyping ^[1] :

Liskov et Wing en ont proposé la formulation condensée suivante : ^[2] :

Si $q (x)$ est une propriété démontrable pour tout objet $x$ de type $T$ , alors $q (y)$ est vraie pour tout objet $y$ de type $S$ tel que $S$ est un sous-type de $T$ .

Ainsi, la notion de sous-type telle que définie par Liskov et Wing est fondée sur la notion de substituabilité : si $S$ est un sous-type de $T$ , alors tout objet de type $T$ peut être remplacé par un objet de type $S$ sans altérer les propriétés désirables du programme concerné ^[3].

[modifier] Conception par contrat

Le principe de substitution de Liskov est étroitement relié à la méthodologie de programmation par contrat aboutissant à des restrictions qui spécifient la manière dont les contrats peuvent interagir avec les mécanismes d'héritage :

Les préconditions ne peuvent pas être renforcées dans une sous-classe. Cela signifie que vous ne pouvez pas avoir une sous-classe avec des préconditions plus fortes que celles de sa superclasse.
Les postconditions ne peuvent pas être affaiblies dans une sous-classe. Cela signifie que vous ne pouvez pas avoir une sous-classe avec des postconditions plus faibles que celles de sa superclasse.

De plus, le principe de substitution de Liskov implique que des exceptions d'un type nouveau ne peuvent pas être levées par des méthodes de la sous-classe, sauf si ces exceptions sont elles-même des sous-types des exceptions lancées par les méthodes de la superclasse.

Une fonction utilisant la connaissance de la hiérarchie de classe viole le principe car elle utilise une référence à la classe de base, mais doit aussi avoir connaissance des sous-classes. Une telle fonction viole le principe ouvert/fermé car elle doit être modifiée quand on crée une classe dérivée de la classe de base.