「リスコフの置換原則」はインターフェースでも適用されますか？

Question

「リスコフの置換原則」について、
Googleで一番上にくる検索結果だと
「継承に関する原則で、親クラスのインスタンスが適用されるコードに対して、子クラスのインスタンスで置き換えても、問題なく動くべきだという原則」 と記載されていました。

また、別の「リスコフの置換原則」について説明しているサイトでは、違反しているサンプルとして以下の様な、子クラスでExceptionを投げるような実装の記載がありました。

public class Rectangle {
	private int width;
	private int height;

	public int getWidth() {
		return width;
	}

	public void setWidth(int width) {
		this.width = width;
	}

	public int getHeight() {
		return height;
	}

	public void setHeight(int height) {
		this.height = height;
	}

}

class Square extends Rectangle {
	public void setWidth(int width) {
		throw new AssertionError("please use setSize method");
	}
	public void setHeight(int height) {
		throw new AssertionError("please use setSize method");
	}

	public void setSize(int size) {
		super.setWidth(size);
		super.setHeight(size);
	}
}

Wikipediaでは
「サブタイプのオブジェクトはスーパータイプのオブジェクトの仕様に従わなければならない」 と記載されていました。

ここで質問なのですが、以下の様なインターフェースを実装している場合も「リスコフの置換原則に違反している」と言えると思うのですが、あっていますでしょうか？

public interface Rectangle {
	public void setWidth(int width);
	public void setHeight(int height);

}

class Square implements Rectangle {

	@Override
	public void setWidth(int width) {
		throw new AssertionError("please use setSize method");
	}

	@Override
	public void setHeight(int height) {
		throw new AssertionError("please use setSize method");
	}

}

Comments

[xebme]

正方形が長方形になる(不変条件を壊してしまう)振る舞いを許すことやそれを共通の振る舞いにすることの意味がわかったうえで質問していますか？

Answer 1

サブタイプのオブジェクトはスーパータイプのオブジェクトの仕様に従わなければならない

「うまいこといかんかったら例外投げるよ」がスーパータイプの仕様に含まれているなら、
リスコフの置換原則に違反しません。

interface Rectangle {
  public void setWidth(int width)   throws AssertionError; // うまいこといかんかったら
  public void setHeight(int height) throws AssertionError; // 例外投げるよ(ちゃんとcatchしてね!)
}

スーパータイプを使ってちゃんと動くプログラムなら、それをサブタイプに取り換えてもちゃんと動く(どちらなのかに応じてプログラムをいぢくる/分岐する必要がない)ってことですから。

Answer 2

>違反しているサンプルとして以下の様な、子クラスでExceptionを投げるような実装

何をもって「『問題なく動く』と言えるのか」です。
個人的には RuntimeException を返すからといって「『問題なく動く』と言えない」とは思いません。java においては RuntimeException の発生は想定(動作原理)内ですので、違反しているとされているコードは違反していないと思います。

ぶっちゃけ、原理原則の主張を一介の言語実装で追及した所でプログラマには何の役にも立ちません。

この書き込み自体が役に立たないと考え直しましたので、取り消します。
失礼しました。

Comments

[tku_ab]

RuntimeException から AssertionErrorに変更しました。

[jimbe]

同じことです。
RuntimeException も AssertionError も java の動作範囲内であり、"想定外を想定" して使用されるものです。

[Zuishin]

「問題なく動く」というのは、子クラスが問題なく動くという意味ではなく、「親クラスを使用するコードを子クラスを使用するよう変えても、他の部分を変更する必要はない」という意味です。

リスコフの置換原則では例外についても言及されているので、違反しているかどうかの判断をする時にその解釈を変更するのは強引だと思います。

親クラスでは出る可能性がない例外を子クラスが出すとしたら、その例外に対処するためのコードを書かなければいけなくなる可能性が生まれるため、置換原則に反します。