java设计模式 开闭原则

开闭原则(Open-Closed Principle,OCP)是面向对象设计中的一个重要原则,它指导着我们如何设计和组织代码,以便使系统在扩展性和可维护性方面更加优秀。

开闭原则的定义是:软件实体(类、模块、函数等)应该对扩展开放,对修改关闭。简单来说,就是当需要对系统进行修改或扩展时,应该尽量通过添加新的代码来实现,而不是修改已有的代码。

开闭原则的目标是使系统具有良好的可扩展性和可维护性。通过遵循开闭原则,我们可以减少对已有代码的修改,从而降低引入新错误的风险,提高代码的稳定性和可靠性。

开闭原则的核心思想是通过抽象和多态来实现代码的可扩展性。具体来说,我们可以通过定义抽象的接口或基类,然后通过实现这些接口或继承这些基类来扩展系统的功能。这样,当需要新增功能时,只需要添加新的实现类或子类,而不需要修改已有的代码。

模拟场景:参考java设计模式2,开闭原则 - 知乎 (zhihu.com)

通过订阅哪吒专栏的场景说明一下。

1、普通用户,一般只能查阅哪吒的普通文章,并通过超链的形式时刻提醒着它们,要购买哪吒的付费专栏,付费知识就是香。

2、专属用户,通过购买专栏的形式查阅单一专栏的优质文章,并时刻提醒着,要购买其它专栏啊,毕竟学习才是王道。

3、VIP用户(订阅了哪吒的全部专栏),既可以看《Java基础教程系列》,也可以看《Spring Boot 进阶实战》,无推广,告别CRUD,进阶高级Java工程师,升职加薪,迎娶白富美。

1、定义接口

public interface IUserService {
    // 阅读文章
    void read();

    // 推广宣传
    void promote();
}

2、实现类,普通用户

/**
 * 普通用户
 */
public class GeneralUserServiceImpl implements IUserService {
    public void read() {
        System.out.println("可以查阅哪吒的普通文章");
    }

    public void promote() {
        System.out.println("并通过超链的形式时刻提醒着它们,要购买哪吒的付费专栏,付费知识就是香");
    }
}

3、实现类,专属用户

/**
 * 专属用户
 */
public class ExclusiveUserServiceImpl implements IUserService {
    public void read() {
        System.out.println("通过购买专栏的形式查阅单一专栏的优质文章");
    }

    public void promote() {
        System.out.println("并通过超链的形式时刻提醒着它们,购买哪吒的其它付费专栏,付费知识就是香");
    }
}

4、VIP用户

/**
 * VIP用户
 */
public class VipUserServiceImpl implements IUserService {
    public void read() {
        System.out.println("脚踩风火轮,手拿乾坤圈,学习哪吒优质文章,我命由我不由天。");
    }

    public void promote() {
        System.out.println("告别CRUD,进阶高级Java工程师,升职加薪,迎娶白富美");
    }
}

每种用户对应的阅读权限都有对应的实现类,不会相互干扰。当某一类用户需要添加新的权限或增加新的用户类别时,操作起来也非常方便。比如上文中提到的逢年过节的要给哪吒VIP发放福利,比如赠送精美图书,赠送精美周边等。

通过利用单一职责原则优化后,现在每个类只负责自己的用户行为,后续无论扩展新的功能还是增加用户种类,都可以很方便的开发和维护。

在项目开发的过程中,尽可能保证接口的定义、类的实现保持单一职责,对项目后期的迭代和维护会有很大的帮助。

那么此时,如果想对VIP用户的权益进行升级,需要扩展,接下来就通过这个场景来体现开闭原则。

总结:

开闭原则的优点有以下几个方面:

  1. 可扩展性:通过遵循开闭原则,系统可以方便地进行功能扩展,只需要添加新的代码而不需要修改已有的代码。

  2. 可维护性:由于开闭原则减少了对已有代码的修改,系统的维护成本也相应降低。

  3. 可复用性:通过抽象和多态的使用,可以使代码更加通用和可复用。

  4. 可测试性:由于开闭原则使系统的功能模块化,可以更方便地进行单元测试和集成测试。

要遵循开闭原则,我们可以采取以下几个策略:

  1. 使用抽象类或接口定义系统的核心功能,通过实现这些抽象类或接口来扩展功能。

  2. 封装变化:将可能发生变化的代码封装起来,使其与稳定的代码分离,从而降低变化的影响范围。

  3. 使用设计模式:设计模式中的很多模式都是为了实现开闭原则而存在的,比如策略模式、观察者模式等。

开闭原则是面向对象设计中的一个重要原则,它指导着我们如何设计和组织代码,以便使系统具有良好的可扩展性和可维护性。通过遵循开闭原则,我们可以减少对已有代码的修改,降低引入新错误的风险,提高代码的稳定性和可靠性。

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