Java設計模式之開閉原則精解

更新時間：2022年02月07日 16:59:58 作者：張起靈-小哥

設計模式（Design?pattern）代表了最佳的實踐，通常被有經(jīng)驗的面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)人員所采用。設計模式是軟件開發(fā)人員在軟件開發(fā)過程中面臨的一般問題的解決方案。本篇介紹設計模式七大原則之一的開閉原則

1.什么是開閉原則？

開閉原則(Open Closed Principle）是編程中最基礎、最重要的設計原則。
一個軟件實體如類，模塊和函數(shù)應該對擴展開放(對提供方)，對修改關閉(對使用方)。用抽象構(gòu)建框架，用實現(xiàn)擴展細節(jié)。
當軟件需要變化時，盡量通過擴展軟件實體的行為來實現(xiàn)變化，而不是通過修改已有的代碼來實現(xiàn)變化。
編程中遵循其它原則，以及使用設計模式的目的就是遵循開閉原則。

2.違反Ocp代碼案例

package com.szh.principle.ocp;
 
/**
 *
 */
//Shape類，基類
class Shape {
    int m_type;
}
 
class Rectangle extends Shape {
    Rectangle() {
        super.m_type = 1;
    }
}
 
class Circle extends Shape {
    Circle() {
        super.m_type = 2;
    }
}
 
//這是一個用于繪圖的類 [使用方]
class GraphicEditor {
    //接收Shape對象，然后根據(jù)type，來繪制不同的圖形
    public void drawShape(Shape s) {
        if (s.m_type == 1)
            drawRectangle(s);
        else if (s.m_type == 2)
            drawCircle(s);
    }
 
    //繪制矩形
    public void drawRectangle(Shape r) {
        System.out.println(" 繪制矩形 ");
    }
 
    //繪制圓形
    public void drawCircle(Shape r) {
        System.out.println(" 繪制圓形 ");
    }
}
 
public class Ocp {
    public static void main(String[] args) {
        //使用看看存在的問題
        GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();
        graphicEditor.drawShape(new Rectangle());
        graphicEditor.drawShape(new Circle());
    }
}

根據(jù)上面的代碼及運行結(jié)果來看，沒一點問題，我們?nèi)缭傅漠嫵隽司匦巍A形。但是現(xiàn)在有了一個新的需求，說要增添一個圖形（三角形），使代碼完成對三角形的繪制，那么我們就需要對上面的代碼進行修改。

package com.szh.principle.ocp;
 
/**
 *
 */
//Shape類，基類
class Shape {
    int m_type;
}
 
class Rectangle extends Shape {
    Rectangle() {
        super.m_type = 1;
    }
}
 
class Circle extends Shape {
    Circle() {
        super.m_type = 2;
    }
}
 
//新增畫三角形
class Triangle extends Shape {
    Triangle() {
        super.m_type = 3;
    }
}
 
//這是一個用于繪圖的類 [使用方]
class GraphicEditor {
    //接收Shape對象，然后根據(jù)type，來繪制不同的圖形
    public void drawShape(Shape s) {
        if (s.m_type == 1)
            drawRectangle(s);
        else if (s.m_type == 2)
            drawCircle(s);
        else if (s.m_type == 3)
            drawTriangle(s);
    }
 
    //繪制矩形
    public void drawRectangle(Shape r) {
        System.out.println(" 繪制矩形 ");
    }
 
    //繪制圓形
    public void drawCircle(Shape r) {
        System.out.println(" 繪制圓形 ");
    }
 
    //繪制三角形
    public void drawTriangle(Shape r) {
        System.out.println(" 繪制三角形 ");
    }
}
 
public class Ocp {
    public static void main(String[] args) {
        //使用看看存在的問題
        GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();
        graphicEditor.drawShape(new Rectangle());
        graphicEditor.drawShape(new Circle());
        graphicEditor.drawShape(new Triangle());
    }
}

對代碼的修改完成了，也按照要求繪制出了三角形。但是大家仔細對比上面這兩段代碼，你會發(fā)現(xiàn)：第一，改動的地方偏多；第二，在使用方 GraphicEditor 類中也做了修改。這就明顯違反了開閉原則中的對修改關閉這個規(guī)則。

我們需要的是對擴展開放，對修改關閉的規(guī)則，也就是說增添一個三角形的時候，我們只需要在提供方做修改，在使用方是無需修改的。

也就是說，當我們給一個類增添新的功能時，盡量不修改代碼，或者是盡量少的修改代碼。

3.遵守Ocp代碼案例

思路: 把創(chuàng)建Shape類做成抽象類，并提供一個抽象的draw方法，讓子類去實現(xiàn)即可，這樣我們有新的圖形種類時，只需要讓新的圖形類繼承Shape，并實現(xiàn) draw方法即可，使用方的代碼就不需要修 → 滿足了開閉原則。

package com.szh.principle.ocp.improve;
 
/**
 *
 */
//Shape類，基類
abstract class Shape {
    int m_type;
    public abstract void draw();//抽象方法
}
 
class Rectangle extends Shape {
    Rectangle() {
        super.m_type = 1;
    }
 
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println(" 繪制矩形 ");
    }
}
 
class Circle extends Shape {
    Circle() {
        super.m_type = 2;
    }
 
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println(" 繪制圓形 ");
    }
}
 
//這是一個用于繪圖的類 [使用方]
class GraphicEditor {
    //接收Shape對象，調(diào)用draw方法
    public void drawShape(Shape s) {
        s.draw();
    }
}
 
public class Ocp {
    public static void main(String[] args) {
        GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();
        graphicEditor.drawShape(new Rectangle());
        graphicEditor.drawShape(new Circle());
    }
}

上面是改進之后的代碼，此時我們還像之前的案例一樣，增添一個新的圖形（三角形），并完成對三角形的繪制，那么對上面代碼的修改就少之又少了。

修改代碼如下：??????

package com.szh.principle.ocp.improve;
 
/**
 *
 */
//Shape類，基類
abstract class Shape {
    int m_type;
    public abstract void draw();//抽象方法
}
 
class Rectangle extends Shape {
    Rectangle() {
        super.m_type = 1;
    }
 
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println(" 繪制矩形 ");
    }
}
 
class Circle extends Shape {
    Circle() {
        super.m_type = 2;
    }
 
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println(" 繪制圓形 ");
    }
}
 
//新增畫三角形
class Triangle extends Shape {
    Triangle() {
        super.m_type = 3;
    }
 
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println(" 繪制三角形 ");
    }
}
 
//這是一個用于繪圖的類 [使用方]
class GraphicEditor {
    //接收Shape對象，調(diào)用draw方法
    public void drawShape(Shape s) {
        s.draw();
    }
}
 
public class Ocp {
    public static void main(String[] args) {
        GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();
        graphicEditor.drawShape(new Rectangle());
        graphicEditor.drawShape(new Circle());
        graphicEditor.drawShape(new Triangle());
    }
}

可以看到，我們對提供方代碼中新增了一個 Triangle 類，它來完成對三角形的繪制。而自始至終我們的使用方 GraphicEditor 類都沒有做任何的修改。

這就自然而然的滿足了開閉原則中的對擴展開發(fā)、對修改關閉了。