设计模式六大原则(一)开闭原则

10.3  设计模式六大原则

我们已经了解到，设计模式体现的是软件设计的思想，而不是软件技术，它重在使用接口与抽象类来解决各种问题。在使用这些设计模式时，应该首先遵守如表10-1所示的六大原则。

表10-1  设计模式六大原则

 

原    则

含    义

具 体 方 法

开闭原则

对扩展开放，对修改关闭

多使用抽象类和接口

里氏代换原则

基类可以被子类替换

使用抽象类继承，不使用具体类继承

合成复用原则

要依赖于抽象，不要依赖于具体

针对接口编程，不针对实现编程

接口隔离原则

使用多个隔离的接口，比使用单个接口好

建立最小的接口

迪米特法则

一个软件实体应当尽可能少地与其他实体发生相互作用

通过中间类建立联系

依赖倒转原则

尽量使用合成/聚合，而不是使用继承

尽量使用合成/聚合，而不是使用继承

 

下面我们通过简单的实例来讲解这六大原则的具体含义。

10.3.1  开闭原则（Open Closed Principle）

通常，对于开发完的代码都需要多种测试才能够投入使用，这包括：

首先要经过开发人员的单元测试、集成测试。

然后再到测试人员的白盒测试、黑盒测试。

最后还要由用户进行一定的测试。

经过漫长的测试，代码才能够投入使用。但是软件产品的维护和升级又是一个永恒的话题，在维护的过程中，你可能要不断地增加一些小功能；在升级的过程中，你要增加一些较大的功能。

因此，软件产品随时都有扩展功能的要求。这种功能的扩展，就要求我们改变原有的代码。但是，对原代码的修改就会深刻地影响到原来的功能的方方面面：

可能对旧代码引入了新的错误，使你不得不对旧代码进行大规模的修改。

可能引起你不得不重新构造系统的架构。

即使新增的代码对旧代码没有影响，你也不得不对原来的系统做一个全面的测试。

所有上述列出来的问题，都是对系统功能进行扩展所不能承受的代价。换句话说，我们设计出来的系统，一定要是扩展性良好的系统。如何才能够设计出扩展性良好的系统呢？这就需要在软件系统设计时遵守开闭原则：

软件系统必须对扩展开放，对修改关闭。

换句话说，我们的系统必须是可扩展的系统，而不是可修改的系统。

做到开闭原则，就注意以下两点。

1）多使用抽象类

在设计类时，对于拥有共同功能的相似类进行抽象化处理，将公用的功能部分放到抽象类中，所有的操作都调用子类。这样，在需要对系统进行功能扩展时，只需要依据抽象类实现新的子类即可。如图10-1所示，在扩展子类时，不仅可以拥有抽象类的共有属性和共有函数，还可以拥有自定义的属性和函数。

 

2）多使用接口

与抽象类不同，接口只定义子类应该实现的接口函数，而不实现公有的功能。在现在大多数的软件开发中，都会为实现类定义接口，这样在扩展子类时实现该接口。如果要改换原有的实现，只需要改换一个实现类即可。如图10-2所示，各子类由接口类定义了接口函数，只需要在不同的子类中编写不同的实现即可，当然也可以实现自有的函数。

 

以上两点将会在后续的各个设计模式中得到充分的体现。