Questão de Programação — Programação Orientada a Objetos — FGV 2024

Princípio da Substituição de Liskov (LSP) e a sobrescrita de métodos

Gabarito: letra C. O código está de acordo com o Princípio da Substituição de Liskov (LSP), pois a classe Cachorro, ao sobrescrever o método emitirSom, pode ser usada no lugar da classe Animal sem comprometer a corretude do programa — desde que a sobrescrita mantenha o contrato estabelecido pela superclasse (mesma assinatura, comportamento compatível e sem violar invariantes). O LSP, um dos cinco princípios SOLID, exige que subclasses sejam substituíveis por suas superclasses sem alterar o funcionamento esperado do sistema.

O Princípio da Substituição de Liskov foi formulado por Barbara Liskov em 1987 e estabelece que, se uma classe S é subclasse de T, então objetos do tipo T podem ser substituídos por objetos do tipo S sem quebrar o programa. Em outras palavras, a subclasse deve preservar o contrato da superclasse: não pode enfraquecer pré-condições, não pode fortalecer pós-condições e deve manter as invariantes da classe base. Isso não significa que a subclasse não possa sobrescrever métodos — pelo contrário, a sobrescrita (override) é um mecanismo fundamental do polimorfismo e é perfeitamente compatível com o LSP, desde que a nova implementação respeite o comportamento esperado.

No exemplo típico, temos uma classe Animal com o método emitirSom() e uma subclasse Cachorro que sobrescreve esse método para retornar "Au au". Isso é um uso correto do polimorfismo: quem chama animal.emitirSom() espera que o animal emita algum som, e o Cachorro emite um som específico, mas ainda assim um som. O programa continua correto porque a substituição não altera a semântica esperada — apenas especializa o comportamento.

A pegadinha da banca está em confundir sobrescrita com violação do LSP. Sobrescrever um método não viola o LSP; violar o LSP seria, por exemplo, sobrescrever emitirSom() para lançar uma exceção inesperada, ou para retornar um valor que não faz sentido no contexto da superclasse (como retornar null quando a superclasse promete uma String não nula). A sobrescrita é a base do polimorfismo dinâmico, e o LSP apenas impõe que essa sobrescrita seja comportamentalmente compatível.

Guarde a fronteira: sobrescrever ≠ violar LSP. A violação ocorre quando a subclasse quebra o contrato — por exemplo, alterando o tipo de retorno de forma incompatível, lançando exceções não previstas, ou mudando o comportamento de forma que o código que usa a superclasse deixe de funcionar corretamente. É exatamente nessa fronteira que as alternativas se dividem.

Alternativa A — ❌ Incorreta

Afirma que a classe Cachorro não pode sobrescrever o método emitirSom, pois isso violaria o LSP. Isso é falso: a sobrescrita é permitida e incentivada no polimorfismo. O LSP não proíbe sobrescrita; ele apenas exige que a sobrescrita mantenha o contrato da superclasse. A alternativa confunde sobrescrita com violação de contrato.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Afirma que o LSP é violado porque a classe Cachorro altera o comportamento do método herdado. Alterar o comportamento (sobrescrever) é exatamente o que o polimorfismo permite. O LSP só é violado se essa alteração quebrar o contrato — por exemplo, se o método passar a lançar uma exceção inesperada ou retornar um valor incompatível. A mera alteração do comportamento, quando compatível com a expectativa da superclasse, está de acordo com o LSP.

Alternativa C — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Esta alternativa está correta porque descreve precisamente o LSP: a classe Cachorro pode ser usada no lugar da classe Animal sem comprometer a corretude do programa. Isso é exatamente o que o princípio exige — substituibilidade. A sobrescrita de emitirSom é válida porque mantém o contrato: o método continua emitindo um som, apenas com comportamento específico da subclasse.

Alternativa D — ❌ Incorreta

Afirma que o LSP exige que o método emitirSom de Cachorro seja exatamente igual ao de Animal. Isso é falso: o LSP não exige igualdade de implementação, mas sim compatibilidade de contrato. A subclasse pode (e deve) especializar o comportamento, desde que respeite pré-condições, pós-condições e invariantes da superclasse.

Alternativa E — ❌ Incorreta

Afirma que a implementação fere o LSP porque o método sobrescrito deve lançar uma exceção quando chamado. Isso é o oposto do LSP: lançar uma exceção inesperada é uma violação clássica do princípio, pois quebra o contrato da superclasse. A alternativa inverte completamente o conceito.

Gabarito: letra C