C++開放封閉原則示例解析

更新時間：2023年02月27日 08:29:51 作者：北冥有魚丶丶

在如那就的設計模式中，不能修改，但可以擴展的實現(xiàn)是一條十分重要的原則，它是開放-封閉原則（The Open-Clossed Principle，簡稱OCP）或開-關閉原則

我們在做任何系統(tǒng)的時候，都不要指望系統(tǒng)一開始就完全確定需求，然后再也不發(fā)生變化，這是不現(xiàn)實，也是不科學的想法，既然需求是一定會發(fā)生變化的，那么如何在面對需求的變化時，設計的軟件可以相對容易修改，不至于說，新需求一來就要把整個程序都推倒重來呢？

開放-封閉原則可以做到這樣，所謂開放-封閉原則就是指軟件實體（類、函數(shù)、模塊等）應該可以擴展，但是不可以修改，即我們設計這個類的時候就盡量讓這個類足夠好，寫好了就不要去修改了，原來的代碼能不動則不動，如果新需求來，我們增加一些類就完事了。面對需求的改變，對程序的改動是通過增加新代碼進行的，而不是更改現(xiàn)有的代碼，這就是開放-封閉原則的精神所在。

在我們最初編寫代碼時，假設變化不會發(fā)生。當變化發(fā)生時，我們將創(chuàng)建抽象來隔離以后發(fā)生的同類變化。

在之前的這篇博客中，https://blog.csdn.net/weixin_44049823/article/details/128907849，我們實現(xiàn)了計算器的5個版本，這其中就運用了開放-封閉原則，這里，我們通過該篇博客實現(xiàn)的2.0版本和4.0版本來學習開放-封閉原則。

2.0版本：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
class opeException
{
public:
	void getMessage()
	{
		cout << "您的輸入有誤！" << endl;
	}
};
//判斷一個字符串是不是數(shù)字
bool isStringNum(string& s)
{
	bool flag = true;
	for (auto e : s)
		if (!isdigit(e))
		{
			flag = false;
			break;
		}	
	return flag;
}
int main()
{
	string num1 = "0";
	string num2 = "0";
	string ope = " ";
	try
	{
		cout << "請輸入左操作數(shù)：" << endl;
		cin >> num1;
		if (!isStringNum(num1))
			throw opeException();
		cout << "請輸入右操作數(shù)：" << endl;
		cin >> num2;
		if (!isStringNum(num2))
			throw opeException();
		cout << "請輸入操作符" << endl;
		cin >> ope;
		if (ope != "+" && ope != "-" && ope != "*" && ope != "/")
			throw opeException();
		if (ope == "+")
		{
			cout<< stoi(num1) + stoi(num2)<<endl;
		}
		else if (ope == "-")
		{
			cout << stoi(num1) - stoi(num2) << endl;
		}
		else if (ope == "*")
		{
			cout << stoi(num1) * stoi(num2) << endl;
		}
		else if (ope == "/")
		{
			if (stoi(num2) != 0)
			{
				cout << stoi(num1) / stoi(num2) << endl;
			}
			else
				cout << "除數(shù)不能為0" << endl;
		}
	}
	catch (opeException ex)
	{
		ex.getMessage();
	}
	return 0;
}

在計算器2.0版本中，如果我們要增加開平方、平方、立方等運算，需要對代碼進行大量修改，這顯然不滿足開放-封閉原則，可維護性很差，面對這些可能的變化，在4.0版本的代碼中將各種具體運算，比如加減乘除分別抽象成為加法類、減法類、乘法類、除法類，這樣如果我們需要增加一些運算，面對這些變化，我們只需要再創(chuàng)建相應的運算類即可。

4.0版本：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>
//業(yè)務邏輯
//異常類用于處理異常情況
class opeException
{
public:
	void getMessage()
	{
		cout << "您的輸入有誤！" << endl;
	}
};
//運算類
class Operation
{	
	//判斷一個字符串是不是數(shù)字
	bool isStringNum(string& s)
	{
		bool flag = true;
		for (auto e : s)
			if (!(isdigit(e)))
			{
				flag = false;
				break;
			}
		return flag;
	}
protected:
//判斷輸入的操作數(shù)和操作符是否有誤
	bool isError(string& _strNum1, string& _strNum2, string& _ope)
	{
		if (!(Operation::isStringNum(_strNum1) && Operation::isStringNum(_strNum2) && (_ope == "+" || _ope == "-" || _ope == "*" || _ope == "/")))
		{
			return false;
		}
	}
public:
	virtual int getResult() = 0;
};
//加法運算類
class addOperation:public Operation
{
private:
	string strNum1;
	string strNum2;
	string ope;
	int re;
public:
	addOperation(string& _strNum1, string& _strNum2, string& _ope) :strNum1(_strNum1),strNum2(_strNum2),ope(_ope),re(0) {}
	virtual int getResult() override
	{
		if (!isError(strNum1, strNum2, ope))
			throw opeException();
		else
			re = stoi(strNum1) + stoi(strNum2);
		return re;
	}
};
//減法運算類
class subOperation :public Operation
{
private:
	string strNum1;
	string strNum2;
	string ope;
	int re;
public:
	subOperation(string& _strNum1, string& _strNum2, string& _ope) :strNum1(_strNum1), strNum2(_strNum2), ope(_ope), re(0) {}
	virtual int getResult() override
	{
		if (!isError(strNum1, strNum2, ope))
			throw opeException();
		else
			re = stoi(strNum1) - stoi(strNum2);
		return re;
	}
};
//乘法運算類
class mulOperation :public Operation
{
private:
	string strNum1;
	string strNum2;
	string ope;
	int re;
public:
	mulOperation(string& _strNum1, string& _strNum2, string& _ope) :strNum1(_strNum1), strNum2(_strNum2), ope(_ope), re(0) {}
	virtual int getResult() override
	{
		if (!isError(strNum1, strNum2, ope))
			throw opeException();
		else
			re = stoi(strNum1) * stoi(strNum2);
		return re;
	}
};
//除法運算類
class divOperation :public Operation
{
private:
	string strNum1;
	string strNum2;
	string ope;
	int re;
public:
	divOperation(string& _strNum1, string& _strNum2, string& _ope) :strNum1(_strNum1), strNum2(_strNum2), ope(_ope), re(0) {}
	virtual int getResult() override
	{
		if (!isError(strNum1, strNum2, ope))
			throw opeException();
		else if (stoi(strNum2) != 0)
			re = stoi(strNum1) / stoi(strNum2);
		else
			throw opeException();
		return re;
	}
};
//界面邏輯
int main()
{
	try
	{
		string _strNum1 = " ";
		string _strNum2 = " ";
		string _ope = " ";
		cout << "請輸入左操作數(shù)：" << endl;
		cin >> _strNum1;
		cout << "請輸入右操作數(shù)：" << endl;
		cin >> _strNum2;
		cout << "請輸入操作符：" << endl;
		cin >> _ope;
		if (_ope == "+")
		{
			addOperation addoperation(_strNum1, _strNum2, _ope);
			cout << addoperation.getResult() << endl;
		}
		else if (_ope == "-")
		{
			subOperation suboperation(_strNum1, _strNum2, _ope);
			cout << suboperation.getResult() << endl;
		}
		else if (_ope == "*")
		{
			mulOperation muloperation(_strNum1, _strNum2, _ope);
			cout << muloperation.getResult() << endl;
		}
		else if (_ope == "/")
		{
			divOperation muloperation(_strNum1, _strNum2, _ope);
			cout << muloperation.getResult() << endl;
		}
		else
			cout << "您的輸入有誤！" << endl;
	}
	catch (opeException ex)
	{
		cout << "您的輸入有誤" << endl;
	}
	return 0;
}

當然，并不是什么時候應對變化都是容易的。我們希望的是在開發(fā)工作展開不久就知道可能發(fā)生的變化。查明可能發(fā)生的變化所等待的時間越長，要創(chuàng)建正確的抽象就越困難。比如，如果加減運算都在很多地方應用了，再考慮抽象、考慮分離，就很困難。

開放-封閉原則是面向對象設計的核心所在。遵循這個原則可以帶來面向對象技術所聲稱的巨大好處，也就是可維護、可擴展、可復用、靈活性好。開發(fā)人員應該僅對程序中呈現(xiàn)出頻繁變化的那些部分做出抽象，然而，對于應用程序中的每個部分都刻意地進行抽象同樣不是一個好主意。拒絕不成熟的抽象和抽象本身一樣重要。

到此這篇關于C++開放封閉原則示例解析的文章就介紹到這了,更多相關C++開放封閉原則內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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