设计原则 - 开闭原则

开闭原则: 拓展新类而不是修改旧类

含义

开闭原则(Open-Closed PrincipleOCP)是指一个软件实体 如类、模块和函数应该对扩展开放,对修改关闭。

所谓的开闭,也正是对扩展和修改两个行为的一个原则。强调的是用抽象构建框架,用实现扩展细节。开闭原则,是面向对象设计中最基础的设计原则。它指导我们如何建立稳定灵活的系统,例如:在程序需要进行拓展的时候,不能去修改原有的代码,实现一个热插拔的效果。简言之,是为了使程序的扩展性好,易于维护和升级。

核心思想

  • 面向抽象编程

优点

  • 提高代码的可复用性:我们可以在软件完成以后,仍然可以对软件进行扩展,加入新的功能,非常灵活。因此,这个软件系统就可以通过不断地增加新的组件,来满足不断变化的需求
  • 提高软件的可维护性:由于对于已有的软件系统的组件,特别是它的抽象底层不去修改,因此,我们不用担心软件系统中原有组件的稳定性,这就使变化中的软件系统有一定的稳定性和延续性。
    如:一个模块变化,会对其它的模块产生影响,特别是一个低层次的模块变化必然引起高层模块的变化,因此在通过扩展完成变化

实现方式

实现开闭原则的关键就在于抽象。把系统/软件的所有可能的行为抽象成一个抽象底层,这个抽象底层规定出所有的具体实现必须提供的方法的特征。
作为系统设计的抽象层,要预见所有可能的扩展,从而使得在任何扩展情况下,系统的抽象底层不需修改;同时,由于可以从抽象底层导出一个或多个新的具体实现,可以改变系统的行为,因此系统设计对扩展是开放的。
抽象是对一组事物的通用描述,没有具体的实现,也就表示它可以有非常多的可能性,可以跟随需求的变化而变化。因此,通过接口或抽象类可以约束一组可能变化的行为,并且能够实现对扩展开放,其包含六层含义:

  1. 开闭原则是编程中最基础、最重要的设计原则
  2. 用抽象构建框架,用实现扩展细节,一个软件实体类、模块、函数应该对扩展开放(对提供方),对修改关闭(对使用方)。
  3. 抽象层尽量保持稳定,一旦确定就不要修改,当软件需要变化时,尽量通过扩展软件实体的行为来实现变化,而不是通过修改已有的代码来实现变化
  4. 通过接口或抽象类约束扩散,对扩展进行边界限定,不允许出现在接口或抽象类中不存在的 public 方法
  5. 编程中遵循其它原则,以及使用设计模式的目的就是遵循开闭原则
  6. 参数类型、引用对象尽量使用接口或抽象类,而不是实现类,这主要是实现里氏替换原则的一个要求

问题

在软件的生命周期内,因为变化、升级和维护等原因需要对软件原有代码进行修改时,可能会给旧代码中引入错误,也可能会使我们不得不对整个功能进行重构,并且需要原有代码经过重新测试。

解决方案

当软件需要变化时,尽量通过扩展软件实体的行为来实现变化,而不是通过修改已有的代码来实现变化。

案例

以绘制图形为例,不使用开闭原则:会在 Sharp 类中添加不同的方法来实现不同的绘制图形方法

不使用开闭原则

不使用开闭原则

使用开闭原则

使用开闭原则

抽象一个图形类

public abstract class Sharp {
    
    
  public abstract void draw();
}

让矩形和圆形实现图形类

public class Rectangle extends Sharp {
    
    
  @Override
  public void draw() {
    
    
    System.out.println("绘制矩形");
  }
}
public class Rotundity extends Sharp {
    
    
  @Override
  public void draw() {
    
    
    System.out.println("绘制圆形");
  }
}

Main

public class Drawing {
    
    
  // 使用基类去调用(多态)
  public void drawSharp(Sharp sharp) {
    
    
    sharp.draw();
  }

  public static void main(String[] args) {
    
    
    Drawing drawing = new Drawing();
    drawing.drawSharp(new Rectangle());
    drawing.drawSharp(new Rotundity());
  }
}

如果要绘制三角形,继续扩展新类即可,不会对原有的类进行修改,即遵守开闭原则

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/qq_42700109/article/details/132861097