面向对象设计领域的OCP原则

20309

一、OCP简介（OCP--Open-Closed Principle）：
Software entities(classes,modules,functions,etc.) should be open for extension, but closed for modification。
软件实体应当对扩展开放，对修改关闭，即软件实体应当在不修改（在.Net当中可能通过代理模式来达到这个目的）的前提下扩展。
Open for extension:当新需求出现的时候，可以通过扩展现有模型达到目的。    
Close for modification:对已有的二进制代码，如dll,jar等，则不允许做任何修改。
     
二、OCP举例：
1、例子一
假如我们要写一个工资税类，工资税在不同国家有不同计算规则，如果我们不坚持OCP，直接写一个类封装工资税的算税方法，而每个国家对工资税的具体实现细节是不尽相同的！如果我们允许修改，即把现在系统需要的所有工资税（中国工资税、美国工资税等）都放在一个类里实现，谁也不能保证未来系统不会被卖到日本，一旦出现新的工资税，而在软件中必须要实现这种工资税，这个时候我们能做的只有找出这个类文件，在每个方法里加上日本税的实现细节并重新编译成DLL！虽然在.NET的运行环境中，我们只要将新的DLL覆盖到原有的DLL即可，并不影响现有程序的正常运行，但每次出现新情况都要找出类文件，添加新的实现细节，这个类文件不断扩大，以后维护起来就变的越来越困难，也并不满足我们以前说的单一职责原则（SRP），因为不同国家的工资税变化都会引起对这个类的改变动机！如果我们在设计这个类的时候坚持了OCP的话，把工资税的公共方法抽象出来做成一个接口，封闭修改，在客户端(使用该接口的类对象)只依赖这个接口来实现对自己所需要的工资税，以后如果系统需要增加新的工资税，只要扩展一个具体国家的工资税实现我们先前定义的接口，就可以正常使用，而不必重新修改原有类文件！
 
2、例子二
下面这个例子就是既不开放也不封闭的，因为Client和Server都是具体类，如果我要Client使用不同的一个Server类那就要修改Client类中所有使用Server类的地方为新的Server类。
class Client
{
   Server server;
   void GetMessage()
   {
      server.Message();
   }
}
 
class Server
{
   void Message();
}


 
下面为修改后符合OCP原则的实现，我们看到Server类是从ClientInterface继承的，不过ClientInterface却不叫ServerInterface，原因是我们希望对Client来说ClientInterface是固定下来的，变化的只是Server。这实际上就变成了一种策略模式(Gof Strategy）
interface ClientInterface
{
    public void Message();
    //Other functions
}
 
class Server:ClientInterface
{
    public void Message();
}
 
class Client 
{
   ClientInterface ci;
   public void GetMessage()
   {
       ci.Message();
   }
   public void Client(ClientInterface paramCi)
   {
       ci=paramCi;
   }
}
 
//那么在主函数(或主控端)则
public static void Main()
{
   ClientInterface ci = new Server();
   //在上面如果有新的Server类只要替换Server()就行了．
   Client client = new Client(ci);
   client.GetMessage();
}



 
3、例子三
使用Template Method实现OCP：
public abstract class Policy
{
    private int[] i ={ 1, 1234, 1234, 1234, 132 };
    public bool Sort()
    {
        SortImp();
    }
    protected virtual bool SortImp()
    {
 
    }
}
 
class Bubbleimp : Policy
{
    protected override bool SortImp()
    {
        //冒泡排序
    }
}
class Bintreeimp : Policy
{
    protected override bool SortImp()
    {
        //二分法排序
    }
}
 
//主函数中实现
static void Main(string[] args)
{
    //如果要使用冒泡排序，只要把下面的Bintreeimp改为Bubbleimp
    Policy sort = new Bintreeimp();
    sort.Sort();
}
 




 
三、OCP优点：
1、降低程序各部分之间的耦合性，使程序模块互换成为可能；
2、使软件各部分便于单元测试，通过编制与接口一致的模拟类（Mock），可以很容易地实现软件各部分的单元测试；
3、利于实现软件的模块的呼唤，软件升级时可以只部署发生变化的部分，而不会影响其它部分；
 
四、使用OCP注意点：
1、实现OCP原则的关键是抽象；
2、两种安全的实现开闭原则的设计模式是：Strategy pattern（策略模式），Template Methord（模版方法模式）；
3、依据开闭原则,我们尽量不要修改类,只扩展类,但在有些情况下会出现一些比较怪异的状况，这时可以采用几个类进行组合来完成；
4、将可能发生变化的部分封装成一个对象,如: 状态, 消息,,算法,数据结构等等 , 封装变化是实现"开闭原则"的一个重要手段，如经常发生变化的状态值,如温度,气压,颜色,积分,排名等等,可以将这些作为独立的属性,如果参数之间有关系,有必要进行抽象。对于行为,如果是基本不变的,则可以直接作为对象的方法,否则考虑抽象或者封装这些行为；
5、在许多方面，OCP是面向对象设计的核心所在。遵循这个原则可带来面向对象技术所声称的巨大好处（灵活性、可重用性以及可维护性）。然而，对于应用程序的每个部分都肆意地进行抽象并不是一个好主意。应该仅仅对程序中呈现出频繁变化的那部分作出抽象。拒绝不成熟的抽象和抽象本身一样重要；