设计模式七大原则——开闭原则

Posted 2022-02-17 张起灵-小哥

1.什么是开闭原则？

1. 开闭原则(Open Closed Principle）是编程中最基础、最重要的设计原则。
2. 一个软件实体如类，模块和函数应该对扩展开放(对提供方)，对修改关闭(对使用方)。用抽象构建框架，用实现扩展细节。
3. 当软件需要变化时，尽量通过扩展软件实体的行为来实现变化，而不是通过修改已有的代码来实现变化。
4. 编程中遵循其它原则，以及使用设计模式的目的就是遵循开闭原则。

---

2.违反Ocp代码案例

package com.szh.principle.ocp;

/**
 *
 */
//Shape类，基类
class Shape 
    int m_type;


class Rectangle extends Shape 
    Rectangle() 
        super.m_type = 1;
    


class Circle extends Shape 
    Circle() 
        super.m_type = 2;
    


//这是一个用于绘图的类 [使用方]
class GraphicEditor 
    //接收Shape对象，然后根据type，来绘制不同的图形
    public void drawShape(Shape s) 
        if (s.m_type == 1)
            drawRectangle(s);
        else if (s.m_type == 2)
            drawCircle(s);
    

    //绘制矩形
    public void drawRectangle(Shape r) 
        System.out.println(" 绘制矩形 ");
    

    //绘制圆形
    public void drawCircle(Shape r) 
        System.out.println(" 绘制圆形 ");
    


public class Ocp 
    public static void main(String[] args) 
        //使用看看存在的问题
        GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();
        graphicEditor.drawShape(new Rectangle());
        graphicEditor.drawShape(new Circle());
    

根据上面的代码及运行结果来看，没一点问题，我们如愿的画出了矩形、圆形。但是现在有了一个新的需求，说 要增添一个图形（三角形），使代码完成对三角形的绘制，那么我们就需要对上面的代码进行修改。

package com.szh.principle.ocp;

/**
 *
 */
//Shape类，基类
class Shape 
    int m_type;


class Rectangle extends Shape 
    Rectangle() 
        super.m_type = 1;
    


class Circle extends Shape 
    Circle() 
        super.m_type = 2;
    


//新增画三角形
class Triangle extends Shape 
    Triangle() 
        super.m_type = 3;
    


//这是一个用于绘图的类 [使用方]
class GraphicEditor 
    //接收Shape对象，然后根据type，来绘制不同的图形
    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);
    

    //绘制矩形
    public void drawRectangle(Shape r) 
        System.out.println(" 绘制矩形 ");
    

    //绘制圆形
    public void drawCircle(Shape r) 
        System.out.println(" 绘制圆形 ");
    

    //绘制三角形
    public void drawTriangle(Shape r) 
        System.out.println(" 绘制三角形 ");
    


public class Ocp 
    public static void main(String[] args) 
        //使用看看存在的问题
        GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();
        graphicEditor.drawShape(new Rectangle());
        graphicEditor.drawShape(new Circle());
        graphicEditor.drawShape(new Triangle());
    

对代码的修改完成了，也按照要求绘制出了三角形。但是大家仔细对比上面这两段代码，你会发现：第一，改动的地方偏多；第二，在使用方 GraphicEditor 类中也做了修改。  这就明显违反了开闭原则中的 对修改关闭 这个规则。

我们需要的是 对扩展开放，对修改关闭 的规则，也就是说增添一个三角形的时候，我们只需要在提供方做修改，在使用方是无需修改的。

也就是说，当我们给一个类增添新的功能时，尽量不修改代码，或者是尽量少的修改代码。

---

3.遵守Ocp代码案例

思路:  把创建Shape类做成抽象类，并提供一个抽象的draw方法，让子类去实现即可，这样我们有新的图形种类时，只需要让新的图形类继承Shape，并实现 draw方法即可，使用方的代码就不需要修 → 满足了开闭原则。

package com.szh.principle.ocp.improve;

/**
 *
 */
//Shape类，基类
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(" 绘制矩形 ");
    


class Circle extends Shape 
    Circle() 
        super.m_type = 2;
    

    @Override
    public void draw() 
        System.out.println(" 绘制圆形 ");
    


//这是一个用于绘图的类 [使用方]
class GraphicEditor 
    //接收Shape对象，调用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());
    

上面是改进之后的代码，此时我们还像之前的案例一样，增添一个新的图形（三角形），并完成对三角形的绘制，那么对上面代码的修改就少之又少了。

修改代码如下：👇👇👇

package com.szh.principle.ocp.improve;

/**
 *
 */
//Shape类，基类
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(" 绘制矩形 ");
    


class Circle extends Shape 
    Circle() 
        super.m_type = 2;
    

    @Override
    public void draw() 
        System.out.println(" 绘制圆形 ");
    


//新增画三角形
class Triangle extends Shape 
    Triangle() 
        super.m_type = 3;
    

    @Override
    public void draw() 
        System.out.println(" 绘制三角形 ");
    


//这是一个用于绘图的类 [使用方]
class GraphicEditor 
    //接收Shape对象，调用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，我们对提供方代码中新增了一个 Triangle 类，它来完成对三角形的绘制。而自始至终我们的使用方 GraphicEditor 类都没有做任何的修改。

这就自然而然的满足了开闭原则中的 对扩展开发、对修改关闭 了。