[소프트웨어공학] SOLID(3) : 리스코프 치환 원칙(Liskov Substitution Principle, LSP)

 

목차

리스코프 치환 원칙(Liskov Substitution Principle, LSP)

SOLID 원칙 중 L은 Liskov 치환 원칙(Liskov Substitution Principle, LSP)을 의미한다. 이 원칙은 하위 타입은 항상 그들의 기반 타입으로 대체될 수 있어야 한다고 말한다. 즉, 클래스의 인스턴스를 해당 클래스의 부모 타입의 인스턴스로 대체해도 프로그램의 정확성에 영향을 미치지 않아야 한다는 것이다. 이 원칙을 지키면 코드의 재사용성과 유지보수성이 높아진다.

LSP를 지키지 않은 코드 예제와 이를 수정하여 LSP를 지키는 코드 예제를 게임을 주제로 작성해 보겠다.

 

LSP를 지키지 않은 코드 예제

이 예제에서는 게임 캐릭터와 이를 상속받는 특수 캐릭터 클래스를 다룬다. 특수 캐릭터는 일반 캐릭터와 다른 동작을 수행하는데, LSP를 지키지 않게 되면 상속 받은 메소드가 기대하는 동작을 하지 않게 될 수 있다.

using System;

public class GameCharacter {
    public virtual void Attack() {
        Console.WriteLine("기본 공격을 한다.");
    }
}

public class SpecialCharacter : GameCharacter {
    public override void Attack() {
        throw new NotImplementedException("특수 캐릭터는 기본 공격을 사용할 수 없다.");
    }

    public void SpecialAttack() {
        Console.WriteLine("특수 공격을 한다.");
    }
}

public class Program {
    static void Main(string[] args) {
        GameCharacter character = new SpecialCharacter();
        character.Attack(); // 런타임 에러 발생
    }
}

 

이 코드에서 SpecialCharacter 는 GameCharacter 의 Attack 메소드를 오버라이드하여 구현한다. 그러나 Attack 메소드에서 NotImplementedException 을 발생시켜, GameCharacter의 인스턴스 대신 SpecialCharacter 의 인스턴스를 사용할 때 기대한 동작을 하지 않게 된다.

 

LSP를 지키는 코드 예제

LSP 원칙을 준수하기 위해서는 모든 하위 클래스가 상위 클래스의 행동을 적절히 구현해야 한다. 이를 위해 인터페이스를 사용하여 각 캐릭터의 공격 방식을 명시적으로 구분할 수 있다.

using System;

public interface ICharacter {
    void Attack();
}

public class GameCharacter : ICharacter {
    public void Attack() {
        Console.WriteLine("기본 공격을 한다.");
    }
}

public class SpecialCharacter : ICharacter {
    public void Attack() {
        SpecialAttack();
    }

    private void SpecialAttack() {
        Console.WriteLine("특수 공격을 한다.");
    }
}

public class Program {
    static void Main(string[] args) {
        ICharacter character = new SpecialCharacter();
        character.Attack(); // "특수 공격을 한다." 정상 출력
    }
}

 

이 코드는 GameCharacter 와 SpecialCharacter가 모두 ICharacter 인터페이스를 구현하도록 변경하여, Attack 메소드가 모든 캐릭터 타입에 대해 의미 있는 구현을 가지도록 만든다. 이로써 LSP 원칙을 준수하며, 각 캐릭터 타입이 Attack 메소드를 자신만의 방식으로 구현할 수 있게 된다.