设计模式七大原则之开闭原则

开闭原则

基本介绍：

当应用的需求改变时，在不修改软件实体的源代码或者二进制代码的前提下，可以扩展模块的功能，使其满足新的需求。

1. 开闭原则(OpenClosedPrinciple)是编程中最基础、最重要的设计原则
2. 一个软件实体如类，模块和函数应该对扩展开放(对提供方)，对修改关闭(对使用方)。用抽象构建框架，用实现扩展细节
3. 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. 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

开闭原则的作用：

开闭原则是面向对象程序设计的终极目标，它使软件实体拥有一定的适应性和灵活性的同时具备稳定性和延续性。

具体来说，其作用如下：

1. 对软件测试的影响

软件遵守开闭原则的话，软件测试时只需要对扩展的代码进行测试就可以了，因为原有的测试代码仍然能够正常运行。

2. 可以提高代码的可复用性

粒度越小，被复用的可能性就越大；在面向对象的程序设计中，根据原子和抽象编程可以提高代码的可复用性。

3. 可以提高软件的可维护性

遵守开闭原则的软件，其稳定性高和延续性强，从而易于扩展和维护。

开闭原则实现方法：

可以通过“抽象约束、封装变化”来实现开闭原则，即通过接口或者抽象类为软件实体定义一个相对稳定的抽象层，而将相同的可变因素封装在相同的具体实现类中。

因为抽象灵活性好，适应性广，只要抽象的合理，可以基本保持软件架构的稳定。而软件中易变的细节可以从抽象派生来的实现类来进行扩展，当软件需要发生变化时，只需要根据需求重新派生一个实现类来扩展就可以了。

代码示例1：

package com.atguigu.principle.ocp; 

public class Ocp {

    public static void main(String[] args) { 
        // 使用看看存在的问题
        GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();
        graphicEditor.drawShape(new Rectangle()); 
        graphicEditor.drawShape(new Circle());         
        graphicEditor.drawShape(new Triangle());
    } 
}

// 这是一个用于绘图的类 [使用方] 
class GraphicEditor {
    // 接收 Shape 对象，然后根据 type，来绘制不同的图形 
    public void drawShape(Shape s) {
        if (s.m_type == 1) 
            drawRectangle(s); 
        else if (s.m_type == 2)
            drawCircle(s); 
        else if (s.m_type == 3)
            drawTriangle(s); 
    }

    // 绘制矩形
    public void drawRectangle(Shape r) {
        System.out.println(" 绘制矩形 "); 
    }

    // 绘制圆形
    public void drawCircle(Shape r) {
        System.out.println(" 绘制圆形 "); 
    }

    // 绘制三角形
    public void drawTriangle(Shape r) {
        System.out.println(" 绘制三角形 "); 
    }
}

// Shape 类，基类 
class Shape {

    int m_type; 
}

class Rectangle extends Shape { 

    Rectangle() {
        super.m_type = 1; 
    }
}

class Circle extends Shape { 

    Circle() {
        super.m_type = 2; 
    }
}

//新增画三角形
class Triangle extends Shape {

    Triangle() { 
        super.m_type = 3;
    } 
}
           

方式 1 的优缺点：

1. 优点是比较好理解，简单易操作。
2. 缺点是违反了设计模式的ocp原则，即对扩展开放(提供方)，对修改关闭(使用方)。即当我们给类增加新功能的时候，尽量不修改代码，或者尽可能少修改代码
3. 比如我们这时要新增加一个图形种类三角形，我们修改的地方会较多

改进的思路分析：

思路：

把创建 Shape 类做成抽象类，并提供一个抽象的 draw 方法，让子类去实现即可，这样我们有新的图形 种类时，只需要让新的图形类继承 Shape，并实现 draw 方法即可，使用方的代码就不需要修 -> 满足了开闭原则

改进后的代码：

package com.atguigu.principle.ocp.improve; 

public class Ocp {

    public static void main(String[] args) { 
        // 使用看看存在的问题
        GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();
        graphicEditor.drawShape(new Rectangle()); 
        graphicEditor.drawShape(new Circle()); 
        graphicEditor.drawShape(new Triangle()); 
        graphicEditor.drawShape(new OtherGraphic());
    } 
}

// 这是一个用于绘图的类 [使用方] 
class GraphicEditor {

    // 接收 Shape 对象，调用 draw 方法 
    public void drawShape(Shape s) {
        s.draw(); 
    }
}

// Shape 类，基类 
abstract class Shape {

    int m_type;
    // 抽象方法
    public abstract void draw(); 
}

class Rectangle extends Shape { 

    Rectangle() {
        super.m_type = 1; 
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println(" 绘制矩形 "); 
    }
}

class Circle extends Shape { 

    Circle() {
        super.m_type = 2; 
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println(" 绘制圆形 "); 
    }
}

// 新增画三角形
class Triangle extends Shape {

    Triangle() { 
        super.m_type = 3;
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println(" 绘制三角形 "); 
    }
}

// 新增一个图形
class OtherGraphic extends Shape {

    OtherGraphic() { 
        super.m_type = 4;
    }

    @Override
    public void draw() {
        System.out.println(" 绘制其它图形 "); 
    }
}
           

部分引用：http://c.biancheng.net/view/1322.html