03.设计原则之开闭原则

开闭原则

开闭原则是面向对象的可复用设计的第一块基石，它是最重要的面向对象设计原则。 在23种设计模式中，大部分的设计模式都是为了解决代码的扩展性问题而存在，主要遵循的原则就是 开闭原则

定义

开闭原则(Open-Closed Principle, OCP)：一个软件实体（模块、类、方法）应当对扩展开放，对修改关闭。
即软件实体应尽量在不修改原有代码的情况下进行扩展。即实现在不修改源代码的情况下改变这个
模块的行为

这个描述比较抽象，我们详细描述一下，那就是，添加一个新的功能应该是，在已有的代码基础上扩展 代码（新增模块、类、方法等）而非修改已有代码（修改模块、类、方法）

为了让你更好的理解这个原则，我举一个简单的例子进一步解释。

开闭原则实例

实例说明：某图形界面系统提供了各种不同形状的按钮，客户端代码可针对这些按钮编程，用户可能会改变要求 使用不同的按钮，原始代码如下： 界面窗口LoginForm代码

// 该类组合了一个圆形按钮
public class LoginForm {
    private CircleBtn circleBtn;
    public void display() {
        circleBtn.view();
    }
}

圆形按钮CircleBtn代码

public class CircleBtn {
    public void view() {
        System.out.println("i am a CircleBtn");
    }
}

矩形按钮RectBtn代码

public class RectBtn {
    public void view() {
        System.out.println("i am a RectBtn");
    }
}

分析

我们知道设计原则就是一把尺子，可以衡量你设计方案的优劣， 那么我们就用开闭原则来丈量一下原始代码设计带来的问题 上述代码对扩展是开放的，如果你想增加一个按钮的话直接增加一个类就行了，如

public class TriangleBtn {
    public void view() {
        System.out.println("i am a TriangleBtn");
    }
}

但是上述代码对修改没有关闭，因为LoginForm中依赖了具体的按钮子类，如果需要切换按钮 那么每次都要修改LoginForm中的代码。

重构（封装可变的实现，暴露不变的接口）

通过上面的问题，可知，按钮的切换显示，会导致LoginForm代码修改，那么不同按钮显示的需求就是 变化点。我们要封装这个变化点，封装变化点的手段就是面向抽象或者接口编程，让LoginForm依赖接口 就能做到按钮显示的变化，LoginForm的代码也不用跟着修改。

定义BtnInterface接口

public interface BtnInterface {
    void view();
}

CircleBtn类

public class CircleBtn implements BtnInterface{

    @Override
    public void view() {
        System.out.println("i am a CircleBtn");
    }

}

RectBtn类

public class RectBtn implements BtnInterface{

    @Override
    public void view() {
        System.out.println("i am a RectBtn");
    }

}

LoginForm类

// 此类依赖的接口，子类无论如何怎么变，LoginForm代码都不会变
public class LoginForm {
    private BtnInterface btnInterface;
    public void display() {
        btnInterface.view();
    }
}

讨论

讨论1. 修改代码就违反了开闭原则吗

不见得修改代码就违反了开闭原则，比如，我们系统中有一个用户管理模块，有一个user实体类，现在给这个实体类增加一个属性，算作修改还是 扩展? 开闭原则的定义：软件实体（模块、类、方法等）应该"对扩展开放、对修改关闭"。 从定义中，我们可以看出，开闭原则可以应用在不同粒度的代码中，可以是模块，也可以类，还可以是方法（及其属性）。 同样一个代码改动，在粗代码粒度下，被认定为"修改"，在细代码粒度下，又可以被认定为"扩展"。 比如，改动一，添加属性和方法相当于修改类，在类这个层面， 这个代码改动可以被认定为"修改"；但这个代码改动并没有修改已有的属性和方法，在方法（及其属性）这一层面，它又可以被认定为"扩展" 实际上，我们也没必要纠结某个代码改动是"修改"还是"扩展"，更没必要太纠结它是否违反"开闭原则"。 我们回到这条原则的设计初衷：只要它没有破坏原有的代码的正常运行，没有破坏原有的单元测试，我们就可以说，这是一个合格的代码改动

总结

最常用的提高代码扩展性的方法有：

1. 多态
2. 依赖注入
3. 基于接口编程