开闭原则
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1简介编辑
1988年,勃兰特·梅耶(Bertrand Meyer)在他的著作《面向对象软件构造(Object Oriented Software Construction)》中提出了开闭原则,它的原文是这样:“Software entities should be open for extension,but closed for modification”。翻译过来就是:“软件实体应当对扩展开放,对修改关闭”。这句话说得略微有点专业,我们把它讲得更通俗一点,也就是:软件系统中包含的各种组件,例如模块(Modules)、类(Classes)以及功能(Functions)等等,应该在不修改现有代码的基础上,引入新功能。开闭原则中“开”,是指对于组件功能的扩展是开放的,是允许对其进行功能扩展的;开闭原则中“闭”,是指对于原有代码的修改是封闭的,即不应该修改原有的代码。
2概述编辑
(1)对于扩展是开放的(Open for extension)。这意味着模块的行为是可以扩展的。当应用的需求改变时,我们可以对模块进行扩展,使其具有满足那些改变的新行为。也就是说,我们可以改变模块的功能。
(2)对于修改是关闭的(Closed for modification)。对模块行为进行扩展时,不必改动模块的源代码或者二进制代码。模块的二进制可执行版本,无论是可链接的库、DLL或者.EXE文件,都无需改动。
3实现方法编辑
实现开闭原则的关键就在于“抽象”。把系统的所有可能的行为抽象成一个抽象底层,这个抽象底层规定出所有的具体实现必须提供的方法的特征。作为系统设计的抽象层,要预见所有可能的扩展,从而使得在任何扩展情况下,系统的抽象底层不需修改;同时,由于可以从抽象底层导出一个或多个新的具体实现,可以改变系统的行为,因此系统设计对扩展是开放的。
我们在软件开发的过程中,一直都是提倡需求导向的。这就要求我们在设计的时候,要非常清楚地了解用户需求,判断需求中包含的可能的变化,从而明确在什么情况下使用开闭原则。
关于系统可变的部分,还有一个更具体的对可变性封装原则(Principle of Encapsulation of Variation, EVP),它从软件工程实现的角度对开闭原则进行了进一步的解释。EVP要求在做系统设计的时候,对系统所有可能发生变化的部分进行评估和分类,每一个可变的因素都单独进行封装。
我们在实际开发过程的设计开始阶段,就要罗列出来系统所有可能的行为,并把这些行为加入到抽象底层,根本就是不可能的,这么去做也是不经济的。因此我们应该现实的接受修改拥抱变化,使我们的代码可以对扩展开发,对修改关闭。[2]
4OCP编辑
梅耶原则
勃兰特·梅耶一般被认为一旦完成,一个类的实现只应该因错误而修改,新的或者改变的特性应该通过新建不同的类实现。新建的类可以通过继承的方式来重用原类的代码。衍生的子类可以或不可以拥有和原类相同的接口。梅耶的定义提倡实现继承。具体实现可以通过继承方式来重用,但是接口规格不必如此。已存在的实现对于修改是封闭的,但是新的实现不必实现原有的接口。
多态原则
在20世纪90年代,开闭原则被广泛的重新定义由于抽象化接口的使用,在这中间实现可以被改变,多种实现可以被创建,并且多态化的替换不同的实现。相比梅耶的使用方式,多态开闭原则的定义倡导对抽象基类的继承。接口规约可以通过继承来重用,但是实现不必重用。已存在的接口对于修改是封闭的,并且新的实现必须实现那个接口。
罗伯特·C·马丁1996年发表的文章《开闭原则》是使用这种方法的启发式著作。[3] 在2001年,Craig Larman把开闭原则关联到了Alistair Cockburn的名为受护的变量的模式以及David Parnas关于信息隐藏的讨论。[4]
5好处编辑
可复用性好。
可维护性好。
由于对于已有的软件系统的组件,特别是它的抽象底层不去修改,因此,我们不用担心软件系统中原有组件的稳定性,这就使变化中的软件系统有一定的稳定性和延续性。
6相互关系编辑
开闭原则具有理想主义的色彩,它是面向对象设计的终极目标。因此,针对开闭原则的实现方法,一直都有面向对象设计的大师费尽心机,研究开闭原则的实现方式。后面要提到的里氏代换原则(LSP)、依赖倒转原则(DIP)、接口隔离原则(ISP)以及抽象类(Abstract Class)、接口(Interface)等等,都可以看作是开闭原则的实现方法。
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1. 罗伯特 C.马丁;迈卡 马丁 .敏捷软件开发:原则、模式与实践(C#版) .美国 :人民邮电大学 ,2008年1月 :93-101 .
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2. Dino Esposito;Andrea Saltarello .Microsoft.NET企业级应用架构设计 .美国 :人民邮电出版社 ,2010年6月 :71-72 .
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3. 罗伯特 C.马丁 "The Open-Closed Principle", C++ Report, January 1996
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4. "Protected Variation: The Importance of Being Closed", IEEE Software May/June 2001, pp. 89-91
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