抽象方法和开闭原则

Posted 2023-03-15

【中文标题】抽象方法和开闭原则

【英文标题】：Abstract methods and the Open-Closed principle

【发布时间】：2010-10-07 16:42:06

【问题描述】：

假设我有以下人为的代码：

abstract class Root

  public abstract void PrintHierarchy();


class Level1 : Root

  override public void PrintHierarchy()
  
    Console.WriteLine("Level1 is a child of Root");
  


class Level2 : Level1

  override public void PrintHierarchy()
  
    Console.WriteLine("Level2 is a child of Level1");
    base.PrintHierarchy();
  

如果我只查看Level2 类，我可以立即看到Level2.PrintHierarchy 跟在the open/closed principle 之后，因为它自己做了一些事情，并调用了它所覆盖的基本方法。

但是，如果我只看Level1类，它似乎违反了OCP，因为它没有调用base.PrintHierarchy——实际上，在C#中，编译器禁止它并显示错误“无法调用一个抽象基成员”。

使Level1 看起来遵循OCP 的唯一方法是将Root.PrintHierarchy 更改为空的虚拟方法，但是我不能再依赖编译器强制派生类来实现PrintHierarchy。

我在这里维护代码时遇到的真正问题是看到几十个override 方法不调用base.Whatever()。如果base.Whatever 是抽象的，那么很好，但如果不是，那么Whatever 方法可能是被拉入接口而不是具体的可覆盖方法的候选方法——或者需要重构类或方法其他一些时尚，但无论哪种方式，它都清楚地表明设计不佳。

没有记住 Root.PrintHierarchy 是抽象的或在 Level1.PrintHierarchy 中添加评论，我是否有任何其他选择可以快速确定像 Level1 这样形成的类是否违反 OCP？

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在 cmets 中有很多很好的讨论，也有一些很好的答案。我很难弄清楚到底要在这里问什么。我认为让我感到沮丧的是，as @Jon Hanna points out，有时一个虚拟方法只是表示“你必须实现我”，而其他时候它意味着“你必须扩展我——如果你没有调用基本版本，你就会破坏我的设计！”但是 C# 没有提供任何方法来指示您的意思，除了抽象或接口显然是“必须实现”的情况。 （除非代码合同中有一些东西，我认为这有点超出了范围）。

但是如果一种语言确实有一个必须实现与必须扩展的装饰器，如果它不能被禁用，它可能会给单元测试带来巨大的问题。有没有类似的语言？这听起来很像design-by-contract，所以如果它在埃菲尔，我不会感到惊讶。

最终结果可能是as @Jordão says，它完全是上下文相关的；但在我接受任何答案之前，我将让讨论开放一段时间。

【问题讨论】：

您在寻找静态分析工具吗？如果是，那么也许这可能会有所帮助***.com/q/1627024/119477

我认为重点（和问题）是您无法判断仅通过查看Level1 的Level1 是否违反了OCP实现：你不知道它的base 是抽象的。 （因此“如果base.Whatever 是抽象的，那么很好。”）

@Jeff，您无法判断通过查看是否调用了 base，Level2 也没有违反 OCP。我们可能会在适当时使用base 来帮助坚持它，但如果它不适合方法的目的，那么这样做可能是错误的。

@Mark，我想知道对 OCP 的关注是否分散了我认为是您的核心问题的注意力，我将其总结为“虚拟方法（与抽象方法相对）是否有任何在好的设计中扮演什么角色？”

【参考方案1】：

Root 定义如下： 根对象有一个 PrintHierarchy 方法。它只定义了 PrintHierarchy 方法。

Level1 有一个 PrintHierarchy 方法。它并没有停止拥有 PrintHierarchy 方法，因此它绝不违反开放/封闭原则。

现在，更重要的是：将“PrintHierarchy”重命名为“Foo”。 Level2 是否遵循或违反了开放/封闭原则？

答案是我们一无所知，因为我们不知道“Foo”的语义是什么。因此，我们不知道是否应该在方法体的其余部分之后调用 base.Foo，在其余部分之前，在它的中间，还是根本不调用。

1.ToString() 应该返回“System.ObjectSystem.ValueType1”或“1System.ValueTypeSystem.Object”以在打开/关闭时保持这种伪装，还是应该在返回“1”之前将调用 base.ToString() 分配给未使用的变量“？

显然这些都不是。它应该尽可能返回有意义的字符串。它的基类型尽可能返回一个有意义的字符串，并且扩展它不会从对其基的调用中受益。

打开/关闭原则意味着，当我调用 Foo() 时，我期望发生一些 Fooing，并且当我在 Level1 上调用它时，我期望一些 Level1 适当的 Fooing，当我在 Level2 上调用它时，我期望一些 Level2 适当的 Fooing。 Level2 Fooing 是否应该涉及一些 Level1 Fooing 也取决于 Fooing 是什么。

base 是帮助我们扩展类的工具，而不是必需的。

【参考方案2】：

您无法仅通过静态查看系统（或类）来决定它是否遵循 OCP，没有上下文信息。

只有知道设计有哪些可能的变化，你才能判断它是否遵循OCP的这些特定变化。

没有任何语言结构可以帮助您。

一个好的启发式方法是使用某种指标，例如 Robert Martin 的 instability and abstractness (pdf)，或缺乏凝聚力的指标，以便更好地为您的系统准备变化，并有更好的机会遵循 OCP 和 OOD 的所有其他重要原则。

【参考方案3】：

OCP 是关于前置条件和后置条件的：“当你只能用一个较弱的前置条件替换它的前置条件，而用一个更强的前置条件替换它的后置条件时”。 我不认为在重写方法中调用 base 会违反它。