开闭原则

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1简介编辑

每一部分都可以独立保持开放或关闭[1]

开闭原则（OCP）是面向对象设计中“可复用设计”的基石，是面向对象设计中最重要的原则之一，其它很多的设计原则都是实现开闭原则的一种手段。

1988年，勃兰特·梅耶（Bertrand Meyer）在他的著作《面向对象软件构造（Object Oriented Software Construction）》中提出了开闭原则，它的原文是这样：“Software entities should be open for extension,but closed for modification”。翻译过来就是：“软件实体应当对扩展开放，对修改关闭”。这句话说得略微有点专业，我们把它讲得更通俗一点，也就是：软件系统中包含的各种组件，例如模块（Modules）、类（Classes）以及功能（Functions）等等，应该在不修改现有代码的基础上，引入新功能。开闭原则中“开”，是指对于组件功能的扩展是开放的，是允许对其进行功能扩展的；开闭原则中“闭”，是指对于原有代码的修改是封闭的，即不应该修改原有的代码。

2概述编辑

遵循开闭原则设计出的模块具有两个主要特征： [1]

（1）对于扩展是开放的（Open for extension）。这意味着模块的行为是可以扩展的。当应用的需求改变时，我们可以对模块进行扩展，使其具有满足那些改变的新行为。也就是说，我们可以改变模块的功能。

（2）对于修改是关闭的（Closed for modification）。对模块行为进行扩展时，不必改动模块的源代码或者二进制代码。模块的二进制可执行版本，无论是可链接的库、DLL或者.EXE文件，都无需改动。

3实现方法编辑

实现开闭原则的关键就在于“抽象”。把系统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。

我们在软件开发的过程中，一直都是提倡需求导向的。这就要求我们在设计的时候，要非常清楚地了解用户需求，判断需求中包含的可能的变化，从而明确在什么情况下使用开闭原则。

关于系统可变的部分，还有一个更具体的对可变性封装原则（Principle of Encapsulation of Variation, EVP），它从软件工程实现的角度对开闭原则进行了进一步的解释。EVP要求在做系统设计的时候，对系统所有可能发生变化的部分进行评估和分类，每一个可变的因素都单独进行封装。

我们在实际开发过程的设计开始阶段，就要罗列出来系统所有可能的行为，并把这些行为加入到抽象底层，根本就是不可能的，这么去做也是不经济的。因此我们应该现实的接受修改拥抱变化，使我们的代码可以对扩展开发，对修改关闭。 [2]

4OCP编辑

梅耶原则

勃兰特·梅耶一般被认为一旦完成，一个类的实现只应该因错误而修改，新的或者改变的特性应该通过新建不同的类实现。新建的类可以通过继承的方式来重用原类的代码。衍生的子类可以或不可以拥有和原类相同的接口。梅耶的定义提倡实现继承。具体实现可以通过继承方式来重用，但是接口规格不必如此。已存在的实现对于修改是封闭的，但是新的实现不必实现原有的接口。

多态原则

在20世纪90年代，开闭原则被广泛的重新定义由于抽象化接口的使用，在这中间实现可以被改变，多种实现可以被创建，并且多态化的替换不同的实现。相比梅耶的使用方式，多态开闭原则的定义倡导对抽象基类的继承。接口规约可以通过继承来重用，但是实现不必重用。已存在的接口对于修改是封闭的，并且新的实现必须实现那个接口。

罗伯特·C·马丁1996年发表的文章《开闭原则》是使用这种方法的启发式著作。 [3] 在2001年，Craig Larman把开闭原则关联到了Alistair Cockburn的名为受护的变量的模式以及David Parnas关于信息隐藏的讨论。 [4]

5好处编辑

如果一个软件系统符合开闭原则的，那么从软件工程的角度来看，它至少具有这样的好处：

可复用性好。

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。

可维护性好。

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。

6相互关系编辑

开闭原则具有理想主义的色彩，它是面向对象设计的终极目标。因此，针对开闭原则的实现方法，一直都有面向对象设计的大师费尽心机，研究开闭原则的实现方式。后面要提到的里氏代换原则（LSP）、依赖倒转原则（DIP）、接口隔离原则（ISP）以及抽象类（Abstract Class）、接口(Interface)等等，都可以看作是开闭原则的实现方法。

▪ 开闭原则	▪ 里氏代换原则	▪ 依赖倒转原则	▪ 接口隔离原则	▪ 抽象类

参考资料

1．罗伯特 C.马丁；迈卡马丁．敏捷软件开发：原则、模式与实践（C#版）．美国：人民邮电大学，2008年1月：93-101 ．
2． Dino Esposito;Andrea Saltarello ．Microsoft.NET企业级应用架构设计．美国：人民邮电出版社，2010年6月：71-72 ．
3．罗伯特 C.马丁 "The Open-Closed Principle", C++ Report, January 1996
4． "Protected Variation: The Importance of Being Closed", IEEE Software May/June 2001, pp. 89-91