面向对象设计原则之开闭原则

开闭原则是面向对象的可复用设计的第一块基石，它是最重要的面向对象设计原则。

开闭原则的定义

开闭原则由Bertrand Meyer于1988年提出。其定义如下：

开闭原则(Open-Closed Principle, OCP)：一个软件实体应当对扩展开放，对修改关闭。即软件
实体应尽量在不修改原有代码的情况下进行扩展。

现在软件设计面临的一个重要的问题是当面临新的需求是时,如何尽量保证系统的设计框架的稳定性。但是如果一个系统设计符合开闭原则，那么我们可以在在扩展系统功能时无需修改现有代码，使得软件系统在拥有适应性和灵活性的同时具备较好的稳定性和延续性。

如何保证开闭原则

为了满足开闭原则，需要对系统进行抽象化设计，抽象化是开闭原则的关键。在Java、C#等
编程语言中，可以为系统定义一个相对稳定的抽象层，而将不同的实现行为移至具体的实现
层中完成。在很多面向对象编程语言中都提供了接口、抽象类等机制，可以通过它们定义系
统的抽象层，再通过具体类来进行扩展。如果需要修改系统的行为，无须对抽象层进行任何
改动，只需要增加新的具体类来实现新的业务功能即可，实现在不修改已有代码的基础上扩
展系统的功能，达到开闭原则的要求。

例子

Sunny软件公司开发的CRM系统可以显示各种类型的图表，如饼状图和柱状图等，为了支持多
种图表显示方式，原始设计方案如图1所示：

图1 初始设计方案结构图

在ChartDisplay类的display()方法中存在如下代码片段：

......
if (type.equals("pie")) {
面向对象设计原则之开闭原则
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PieChart chart = new PieChart();
chart.display();
}
else if (type.equals("bar")) {
BarChart chart = new BarChart();
chart.display();
}
......

在该代码中，如果需要增加一个新的图表类，如折线图LineChart，则需要修改ChartDisplay类
的display()方法的源代码，增加新的判断逻辑，违反了开闭原则。现对该系统进行重构，使之符合开闭原则。在本实例中，由于在ChartDisplay类的display()方法中针对每一个图表类编程，因此增加新的图表类不得不修改源代码。可以通过抽象化的方式对系统进行重构，使之增加新的图表类时无须修改源代码，满足开闭原则。
具体做法如下：

1. 增加一个抽象图表类AbstractChart，将各种具体图表类作为其子类；
2. ChartDisplay类针对抽象图表类进行编程，由客户端来决定使用哪种具体图表。

重构后结构如图2所示：

图2

在图2中，我们引入了抽象图表类AbstractChart，且ChartDisplay针对抽象图表类进行编程，并
通过setChart()方法由客户端来设置实例化的具体图表对象，在ChartDisplay的display()方法中调用chart对象的display()方法显示图表。
如果需要增加一种新的图表，如折线图LineChart，只需要将LineChart也作为AbstractChart的子类，在客户端向ChartDisplay中注入一个LineChart对象即可，无须修改现有类库的源代码。

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