Nguyên tắc Liskov Substitution Principle (LSP) và triển khai trong C#

Liskov Substitution Principle (LSP): Đối tượng của lớp con (derived) phải có thể thay thế đối tượng của lớp cha (base) mà không làm thay đổi tính đúng đắn của chương trình. - Barbara Liskov.

Nghĩa là: Nếu S là subtype của T, thì mọi chỗ dùng T đều có thể dùng S mà không bị lỗi logic.

Vi phạm LSP: Circle kế thừa Ellipse

// TRƯỚC: Vi phạm LSP
public class Ellipse
{
    public double MajorAxis { get; set; }
    public double MinorAxis { get; set; }

    public virtual void SetMajorAxis(double major) => MajorAxis = major;
    public virtual void SetMinorAxis(double minor) => MinorAxis = minor;

    public virtual double Area() => MajorAxis * MinorAxis * Math.PI;
}

public class Circle : Ellipse
{
    public override void SetMajorAxis(double major)
    {
        base.SetMajorAxis(major);
        MinorAxis = major; // Circle: cả hai trục bằng nhau
    }
}

// Client code
public void Resize(Ellipse e)
{
    e.SetMajorAxis(5);
    e.SetMinorAxis(4); // Mong đợi 5*4=20
    Console.WriteLine($"Area: {e.Area()}"); // Circle: 5*5=25 -> SAI LOGIC
}

Circle không thể thay thế Ellipse vì thay đổi hành vi của SetMinorAxis (khi set Minor thì Major cũng thay đổi).

Tuân thủ LSP: Thiết kế lại hierarchy

Cách 1: Không kế thừa, dùng Composition

public interface IShape { double Area(); }

public class Ellipse : IShape
{
    public double MajorAxis { get; set; }
    public double MinorAxis { get; set; }
    public double Area() => MajorAxis * MinorAxis * Math.PI;
}

public class Circle : IShape
{
    public double Radius { get; set; }
    public double Area() => Radius * Radius * Math.PI;
}
// Circle và Ellipse đều implement IShape, không kế thừa nhau.

Cách 2: Bất biến (Immutable) - loại bỏ setter

public abstract class Shape
{
    public abstract double Area();
}

public class Ellipse : Shape
{
    public double MajorAxis { get; }
    public double MinorAxis { get; }
    public Ellipse(double major, double minor) { MajorAxis = major; MinorAxis = minor; }
    public override double Area() => MajorAxis * MinorAxis * Math.PI;
}

public class Circle : Shape
{
    public double Radius { get; }
    public Circle(double radius) { Radius = radius; }
    public override double Area() => Radius * Radius * Math.PI;
}
// Không có setter -> không thể vi phạm LSP qua mutation.

Quy tắc thiết kế tuân thủ LSP (Design by Contract)

Dấu hiệu vi phạm LSP thường gặp

• Override method ném NotImplementedException.
• Override method trả về kiểu khác (covariant return OK, contravariant không).
• Subclass bỏ qua logic validation của base class.
• Subclass thay đổi hành vi cơ bản (ví dụ: Square kế thừa Rectangle với Width/Height độc lập).

Tóm lại: Hãy dùng kế thừa khi có quan hệ IS-A đúng nghĩa (behavioral subtyping), không chỉ cấu trúc dữ liệu. Ưu tiên Composition over Inheritance.