Что такое принцип подстановки Барбары Лисков (LSP) и…

Принцип LSP (Liskov Substitution Principle) гласит, что объекты базового (родительского) класса должны быть заменяемы объектами подкласса без нарушения корректности работы программы. Это означает, что если класс B является подклассом класса A, где бы ожидался объект класса A, можно безопасно использовать объект класса B.

Применение в Python:

Наследование без изменения поведения: Подклассы должны расширять функциональность, а не изменять или нарушать существующее поведение базового класса.

# Хорошо: Square is a Rectangle where width == height
class Rectangle:
    def __init__(self, width, height):
        self.width = width
        self.height = height

    def area(self):
        return self.width * self.height

    def set_width(self, width):
        self.width = width

    def set_height(self, height):
        self.height = height

class Square(Rectangle):
    def __init__(self, side):
        super().__init__(side, side)

    def set_width(self, width):
        super().set_width(width)
        super().set_height(width)

    def set_height(self, height):
        super().set_width(height)
        super().set_height(height)

# Плохо: Если set_width и set_height в Square не были бы адаптированы для Square,
# то поведение area() могло бы стать нелогичным при использовании Square
# там, где ожидался Rectangle.

Одинаковые сигнатуры методов: Методы в подклассах должны сохранять совместимость сигнатур с методами в базовом классе (количество и типы аргументов, возвращаемое значение).
Неожиданные исключения: Подклассы не должны выбрасывать исключения, которые базовый класс не объявил (если это возможно в Python, что менее формализовано, чем в языках с строгой типизацией исключений, но принцип остается).
Сохранение инвариантов: Подклассы должны поддерживать инварианты (условия, которые всегда должны оставаться истинными) базового класса.

Нарушение LSP часто приводит к неожиданному поведению программы и усложняет ее поддержку.

Что такое принцип подстановки Барбары Лисков (LSP) и как он применяется в разработке на Python?