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标题: 开放－封闭原则 [打印本页]

作者: LiuKang 时间: 2013-11-18 20:24
标题: 开放－封闭原则
本帖最后由 LiuKang 于 2013-11-18 20:30 编辑

定义：软件实体（类、模块以及功能等）对扩展是开放的，对修改是封闭的。"一个对象一旦被定义好，并公开给其他对象调用，我们就不能轻易地修改它。
优点：
通过扩展已有软件系统，可以提供新的行为，以满足对软件的新的需求，使变化中的软件有一定的适应性和灵活性。
已有软件模块，特别是最重要的抽象层模块不能再修改，这使变化中的软件系统有一定的稳定性和延续性。
例子：玉帝招安美猴王
当年大闹天宫便是美猴王对玉帝的新挑战。美猴王说："'皇帝轮流做，明年到我家。'只教他搬出去，将天宫让于我！"对于这项挑战，太白金星给玉皇大帝提出的建议是："降一道招安圣旨，宣上界来…，一则不劳师动众，二则收仙有道也。"
换而言之，不劳师动众、不破坏天规便是"闭"，收仙有道便是"开"。招安之道便是玉帝天庭的"开放－封闭"原则。

招安之法的关键便是不允许更改现有的天庭秩序，但允许将妖猴纳入现有秩序中，从而扩展了这一秩序。用面向对象的语言来讲，不允许更改的是系统的抽象层，而允许更改的是系统的实现层。

这里所谓的"修改"，可以分为两个层次来分析。一个层次是对抽象定义的修改，如对象公开的接口，包括方法的名称、参数与返回类型。我们必须保证一个接口，尤其要保证被其他对象调用的接口的稳定；否则，就会导致修改蔓延，牵一发而动全身。从某种程度上讲，接口就是标准，要保障接口的稳定，就应该对对象进行合理的封装。一般的设计原则之所以强调方法参数尽量避免基本类型，原因正在于此。比较如下两个方法定义：
//定义1
bool Connect(string userName, string password, string ftpAddress, int port);
//定义2
bool Connect(Account account);
public class Account
{
public string UserName { get; set; }
public string Password { get; set; }
public string FtpAddress { get; set; }
public string int Port { get; set; }
}
相比较前者，后者虽然多了一个Account类的定义，但Connect()方法却明显更加稳定。倘若需要为Connect()方法提供一个Ftp服务器的主目录名，定义1必须修改该方法的接口，对应的，所有调用Connect()方法的对象都会受到影响；而定义2只需要修改Account类，由于Connect()方法的接口保持不变，只要Connect()方法的调用者并不需要主目录名，这样的修改就完全不会影响调用者。即使需要主目录名，我们也可以在Account类的构造函数中为主目录名提供默认的实现，从而降低需求变化带来的影响。我认为，这样的设计对修改就是封闭的。

另一个层次是指对具体实现的修改。"对修改封闭"是开放封闭原则的两个要素之一。原则上，要做到避免对源代码的修改，即使仅修改具体实现，也需要慎之又慎。这是因为具体实现的修改，可能会给调用者带来意想不到的结果，这一结果并非我们预期的，甚至可能与预期相反。如果确实需要修改具体的实现，就需要做好达到测试覆盖率要求的单元测试。根据我的经验，设计要做到完全对修改封闭，几乎是不可能完成的任务。我们只能尽量将代码修改的影响降到最低，其核心指导原则就是封装与充分的测试。

"对扩展开放"的关键是"抽象"，而对象的多态则保证了这种扩展的开放性。开放原则首先意味着我们可以自由地增加功能，而不会影响原有系统。这就要求我们能够通过继承完成功能的扩展。其次，开放原则还意味着实现是可替换的。只有利用抽象，才可以为定义提供不同的实现，然后根据不同的需求实例化不同的实现子类。例如排序算法的调用，对照图2-5与图2-6之间的区别。

图2-5  违背开放封闭原则

图2-6  遵循开放封闭原则
图2-5的设计无法支持排序算法的扩展，因为Client直接调用了冒泡排序算法实现的BubbleSort类，一旦要求支持快速排序算法，就束手无策了。图2-6由于引入了排序算法的共同抽象ISortable接口，只要排序算法实现了该接口，就可以被Client调用。

开放封闭原则还可以统一起来理解。由于我们对扩展实现了开放，才能够保证对修改是封闭的。开放利用了对象的抽象，封闭则在一定程度上利用了封装。最佳的做法仍然是要做到分离对象的变与不变，将对象不变的部分封装起来，并遵循良好的设计原则以保障接口的稳定；至于对象中可能变的部分，则需要进行抽象，以建立松散的耦合关系。实际上，开放封闭原则也体现了依赖倒置原则的思想。

ocp.gif (6.57 KB, 下载次数: 19)

2-5违背开放封闭原则.jpg (15.14 KB, 下载次数: 17)

违背开放封闭原则

2-6遵循开放封闭原则.jpg (48.49 KB, 下载次数: 15)

遵循开放封闭原则

作者: Faner 时间: 2013-11-18 20:32
好强大的贴么有懂！

作者: LiuKang 时间: 2013-11-18 21:21

Faner 发表于 2013-11-18 20:32
好强大的贴么有懂！

这个是我们学校开设的软件设计与体系结构的课程里面讲的其中一个原则。大家一起努力，共同进步。

作者: 梦飞扬 时间: 2013-11-18 22:31
这是java么

作者: LiuKang 时间: 2013-11-19 21:44

梦飞扬发表于 2013-11-18 22:31
这是java么

是啊，这是java软件开发的设计理念

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