開閉原則(OCP)是html' target='_blank'>面向對象設計中“可復用設計”的基石,是面向對象設計中最重要的原則之一,其它很多的設計原則都是實現開閉原則的一種手段。
1988年,勃蘭特·梅耶(Bertrand Meyer)在他的著作《面向對象軟件構造(Object Oriented Software Construction)》中提出了開閉原則,它的原文是這樣:“Software entities should be open for extension,but closed for modification”。翻譯過來就是:“軟件實體應當對擴展開放,對修改關閉”。這句話說得略微有點專業,我們把它講得更通俗一點,也就是:軟件系統中包含的各種組件,例如模塊(Modules)、類(Classes)以及功能(Functions)等等,應該在不修改現有代碼的基礎上,引入新功能。開閉原則中“開”,是指對于組件功能的擴展是開放的,是允許對其進行功能擴展的;開閉原則中“閉”,是指對于原有代碼的修改是封閉的,即不應該修改原有的代碼。
遵循開閉原則設計出的模塊具有兩個主要特征:
(1)對于擴展是開放的(Open for extension)。這意味著模塊的行為是可以擴展的。當應用的需求改變時,我們可以對模塊進行擴展,使其具有滿足那些改變的新行為。也就是說,我們可以改變模塊的功能。
(2)對于修改是關閉的(Closed for modification)。對模塊行為進行擴展時,不必改動模塊的源代碼或者二進制代碼。模塊的二進制可執行版本,無論是可鏈接的庫、DLL或者.EXE文件,都無需改動。
實現方法
實現開閉原則的關鍵就在于“抽象”。把系統的所有可能的行為抽象成一個抽象底層,這個抽象底層規定出所有的具體實現必須提供的方法的特征。作為系統設計的抽象層,要預見所有可能的擴展,從而使得在任何擴展情況下,系統的抽象底層不需修改;同時,由于可以從抽象底層導出一個或多個新的具體實現,可以改變系統的行為,因此系統設計對擴展是開放的。
我們在軟件開發的過程中,一直都是提倡需求導向的。這就要求我們在設計的時候,要非常清楚地了解用戶需求,判斷需求中包含的可能的變化,從而明確在什么情況下使用開閉原則。
關于系統可變的部分,還有一個更具體的對可變性封裝原則(Principle of Encapsulation of Variation, EVP),它從軟件工程實現的角度對開閉原則進行了進一步的解釋。EVP要求在做系統設計的時候,對系統所有可能發生變化的部分進行評估和分類,每一個可變的因素都單獨進行封裝。
我們在實際開發過程的設計開始階段,就要羅列出來系統所有可能的行為,并把這些行為加入到抽象底層,根本就是不可能的,這么去做也是不經濟的。因此我們應該現實的接受修改擁抱變化,使我們的代碼可以對擴展開放,對修改關閉。
好處
如果一個軟件系統符合開閉原則的,那么從軟件工程的角度來看,它至少具有這樣的好處:
可復用性好。
我們可以在軟件完成以后,仍然可以對軟件進行擴展,加入新的功能,非常靈活。因此,這個軟件系統就可以通過不斷地增加新的組件,來滿足不斷變化的需求。
可維護性好。
由于對于已有的軟件系統的組件,特別是它的抽象底層不去修改,因此,我們不用擔心軟件系統中原有組件的穩定性,這就使變化中的軟件系統有一定的穩定性和延續性。
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