面向對象設計之開閉原則（OCP）

開閉原則（Open Closed Principle，OCP）

  開閉原則（OCP）是面向對象設計中“可複用設計”的基石，是面向對象設計中最重要的原則之一，其它很多的設計原則都是實作開閉原則的一種手段。

  1988年，勃蘭特·梅耶（Bertrand Meyer）在他的著作《面向對象軟體構造（Object Oriented Software Construction）》中提出了開閉原則，它的原文是這樣：“Software entities should be open for extension,but closed for modification”。翻譯過來就是：“軟體實體應當對擴充開放，對修改關閉”。這句話說得略微有點專業，我們把它講得更通俗一點，也就是：軟體系統中包含的各種元件，例如子產品（Modules）、類（Classes）以及功能（Functions）等等，應該在不修改現有代碼的基礎上，引入新功能。

  開閉原則中“開”，是指對于元件功能的擴充是開放的，是允許對其進行功能擴充的；開閉原則中“閉”，是指對于原有代碼的修改是封閉的，即不應該修改原有的代碼。

遵循開閉原則設計出的子產品具有兩個主要特征：

  （1）對于擴充是開放的（Open for extension）。這意味着子產品的行為是可以擴充的。當應用的需求改變時，我們可以對子產品進行擴充，使其具有滿足那些改變的新行為。也就是說，我們可以改變子產品的功能。

  （2）對于修改是關閉的（Closed for modification）。對子產品行為進行擴充時，不必改動子產品的源代碼或者二進制代碼。子產品的二進制可執行版本，無論是可連結的庫、DLL或者.EXE檔案，都無需改動。

實作方法

  實作開閉原則的關鍵就在于“抽象”。把系統的所有可能的行為抽象成一個抽象底層，這個抽象底層規定出所有的具體實作必須提供的方法的特征。作為系統設計的抽象層，要預見所有可能的擴充，進而使得在任何擴充情況下，系統的抽象底層不需修改；同時，由于可以從抽象底層導出一個或多個新的具體實作，可以改變系統的行為，是以系統設計對擴充是開放的。

  我們在軟體開發的過程中，一直都是提倡需求導向的。這就要求我們在設計的時候，要非常清楚地了解使用者需求，判斷需求中包含的可能的變化，進而明确在什麼情況下使用開閉原則。

  關于系統可變的部分，還有一個更具體的對可變性封裝原則（Principle of Encapsulation of Variation, EVP），它從軟體工程實作的角度對開閉原則進行了進一步的解釋。EVP要求在做系統設計的時候，對系統所有可能發生變化的部分進行評估和分類，每一個可變的因素都單獨進行封裝。

  我們在實際開發過程的設計開始階段，就要羅列出來系統所有可能的行為，并把這些行為加入到抽象底層，根本就是不可能的，這麼去做也是不經濟的。是以我們應該現實的接受修改擁抱變化，使我們的代碼可以對擴充開放，對修改關閉。

好處

如果一個軟體系統符合開閉原則的，那麼從軟體工程的角度來看，它至少具有這樣的好處：

可複用性好。

  我們可以在軟體完成以後，仍然可以對軟體進行擴充，加入新的功能，非常靈活。是以，這個軟體系統就可以通過不斷地增加新的元件，來滿足不斷變化的需求。

可維護性好。

  由于對于已有的軟體系統的元件，特别是它的抽象底層不去修改，是以，我們不用擔心軟體系統中原有元件的穩定性，這就使變化中的軟體系統有一定的穩定性和延續性。