面向对象软件设计中的开闭原则

来源:互联网 发布:c语言中return的作用 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 17:38

what:

软件设计过程中对扩展性开放,对修改关闭。即软件实体应该在不修改的前提下扩展,这个原则实际上为软件设计指明了目标。

我们知道软件设计应当充分考虑软件的可维护性,即需求发生变化的时候软件结构能够灵活地适应这种变化。就评价软件的可维护性而言,“开—闭”原则提供了一个依据。实际上,设计模式的应用就是使软件的结构在某种程度上满足“开—闭”原则。

how:

在面向对象设计中,不允许更改的是系统的抽象层,而允许扩展的是系统的实现层。换言之,定义一个一劳永逸的抽象设计层,允许尽可能多的行为在实现层被实现  解决问题关键在于抽象化,抽象化是面向对象设计的第一个核心本质。

对一个事物抽象化,实质上是在概括归纳总结它的本质。抽象让我们抓住最最重要的东西,从更高一层去思考。这降低了思考的复杂度,我们不用同时考虑那么多的东西。换言之,我们封装了事物的本质,看不到任何细节。

在面向对象编程中,通过抽象类及接口,规定了具体类的特征作为抽象层,相对稳定,不需更改,从而满足“对修改关闭”;而从抽象类导出的具体类可以改变系统的行为,从而满足“对扩展开放”。

对实体进行扩展时,不必改动软件的源代码或者二进制代码。关键在于抽象。

现有的一些比较流行的设计模式,如组合模式,观察者模式,工厂模式,原型模式,抽象工厂模式,单例模式,……都在一定程度上就实现了开闭原则。但是也是针对不同的情况使用程度不一。


“开-闭”原则也就是“对可变性的封装原则”(Principle of Encapsulation of Variation ,EVP)。即找到一个系统的可变因素,将之封装起来。换言之,在你的设计中什么可能会发生变化,应使之成为抽象层而封装,而不是什么会导致设计改变才封装。

      “对可变性的封装原则”意味着:

       a)一种可变性不应当散落在代码的许多角落,而应当被封装到一个对象里面。同一可变性的不同表象意味着同一个继承等级结构中的具体子类。因此,此处可以期待继承关系的出现。继承是封装变化的方法,而不仅仅是从一般的对象生成特殊的对象。

       b)一种可变性不应当与另一种可变性混合在一起。作者认为类图的继承结构如果超过两层,很可能意味着两种不同的可变性混合在了一起。

       使用“可变性封装原则”来进行设计可以使系统遵守“开-闭”原则。即使无法百分之百的做到“开-闭”原则,但朝这个方向努力,可以显著改善一个系统的结构。

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