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設計模式七大原則—開閉原則

重要性

有過一些實際開發工作的朋友一定對某個場景會深有體會,那就是客戶經常會對現有的功能提出新的需求要我們改動,並且要快速完成。如果你的程式碼沒有很好的遵循“開閉原則”,並且頂著工期的縮減,那我們對需求變化的修改,“往往就像在一個草稿紙上反覆的塗抹”,隨著不斷的變化修改程式碼就會顯得很亂,可能到最後你連自己的程式碼都看不懂了,還可能影響現有的功能(“賠了夫人又折兵”)

 定義

開閉原則在定義描述上其實非常的簡短,那就是:“對擴充套件開放,對修改關閉”,該原則是程式設計種最基本、最重要的設計原則。其實在經過實際的開發工作後,大家都自然而然的會體會到這個開閉原則的思想:就是我們在對現有功能進行調整修改的時候,我們的調整修改儘量做到,對現有的功能不受影響,這樣才能保障我們系統的穩定性。

如果要做到這一點,我們的程式設計就必須遵循開閉原則,即軟體模組在變動的情況下,是通過新增擴充套件單獨的程式碼來實現變動,而不是去修改現有的程式碼來完成變動。開閉原則並不是特指某種技術,他是建立在面向物件程式設計的運用基礎之上的一種思想,所以沒有固定的套路,要實現該原則,那麼你就要保障你的程式能夠“對擴充套件開放,對修改關閉”即可。

打個比方

“對擴充套件開放,對修改關閉”,我們打個比方來理解以下這個較為生硬的概念。比方說你現在有臺電腦它的磁碟空間不夠,因此此時如果要增加現有的磁碟空間,目前的電腦就需要把機箱拆掉將磁碟返廠處理,如果你要求的新增空間特別大,很可能還需要換主機板。那麼對於這種情況,實際上它就沒有做到對“修改關閉”,因為我們的變動需要改變現有的內容。

如果說電腦在設計之初就考慮到了可能發生的變化,因此設計了外部的擴充套件介面,那麼我們就只需要買一個新的硬碟,插入到擴充套件介面就可以完成磁碟空間的增加。那麼對於這種情況,它就是滿足了開閉原則的“對擴充套件開放,對修改關閉”,這個道理在程式設計上同樣如此。

 

程式碼示例

下面通過程式碼層面來加深對的理解,通過兩個示例來看看“使用”開閉原則和“未使用”開閉原則的區別,以及如何在程式碼層面體現出開閉原則。

1.“未使用”開閉原則

 1    //電腦類
 2     class Computer
 3     {
 4         //讀取裝置
 5         public void ReadDevice(int
type) 6 { 7 if (type==1) 8 { 9 RunMouse();//執行滑鼠 10 } 11 else if (type == 2) 12 { 13 RunKeyboard();//執行鍵盤 14 } 15 else if (type == 3) 16 { 17 RunHeadset(); //執行耳機 18 } 19 } 20 21 //執行滑鼠 22 public void RunMouse() 23 { 24 Console.WriteLine("執行滑鼠"); 25 } 26 27 //執行鍵盤 28 public void RunKeyboard() 29 { 30 Console.WriteLine("執行鍵盤"); 31 } 32 33 //執行耳機 34 public void RunHeadset() 35 { 36 Console.WriteLine("執行耳機"); 37 } 38 39 } 40 41 42 internal class Program 43 { 44 static void Main(string[] args) 45 { 46 Computer computer = new Computer(); 47 computer.ReadDevice(1); 48 } 49 }

程式碼示例簡單也比較貼近實際生活場景,其中主要是通過電腦類中“讀取裝置”的方法來讀取不同的裝置(滑鼠、鍵盤、耳機),該方法根據傳入的型別引數,來判斷來讀取具體的裝置。

對於該示例而言,它實際上就沒有遵循開閉原則,那就是沒有“對擴充套件開放,對修改關閉”。為什麼這麼說?因為如果現在電腦類需要增加讀取的裝置,對於這個示例只能修改現有電腦類的程式碼,也就是新增裝置執行方法,並加入新的else if判斷型別讀取,並且並不支援單獨的擴充套件方式對其進行修改。如果無法預料到所有新的讀取裝置,那麼你的電腦類將“有無寧日”,程式碼可能會像下圖:

 

 2.“使用”開閉原則

 

 1    public abstract class Device
 2     {
 3         public abstract void Run();
 4     }
 5 
 6     public class Mouse : Device
 7     {
 8         public override void Run()
 9         {
10             Console.WriteLine("執行滑鼠");
11         }
12     }
13 
14     public class Keyboard : Device
15     {
16         public override void Run()
17         {
18             Console.WriteLine("執行鍵盤");
19         }
20     }
21     public class Headset : Device
22     {
23         public override void Run()
24         {
25             Console.WriteLine("執行耳機");
26         }
27     }
28 
29 
30     //電腦類
31     class Computer
32     {
33         //讀取裝置
34         public void ReadDevice(Device device)
35         {
36             device.Run();
37         }
38 
39     }
40 
41     internal class Program
42     {
43         static void Main(string[] args)
44         {
45             Computer computer = new Computer();
46             computer.ReadDevice(new Headset());
47         }
48     }

該示例將經常變化的部分單獨的抽離了出來,聲明瞭一個抽象裝置類,並且根據不同的裝置建立繼承該抽象類的實現類。那麼這樣一來就將裝置的變化與電腦類隔離開了,後面不管新增還是刪除裝置,電腦類都不用進行修改,而新增裝置只用建立一個繼承抽象裝置類的實現類即可。因此也遵循了開閉原則的“對擴充套件開放,對修改關閉”。