開(kāi)閉原則

定義

一個(gè)軟件實(shí)體如類(lèi)、模塊和函數(shù)應(yīng)該對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放，對(duì)修改關(guān)閉。

問(wèn)題由來(lái)

在軟件的生命周期內(nèi)，因?yàn)樽兓?、升?jí)和維護(hù)等原因需要對(duì)軟件原有代碼進(jìn)行修改時(shí)，可能會(huì)給舊代碼中引入錯(cuò)誤，也可能會(huì)使我們不得不對(duì)整個(gè)功能進(jìn)行重構(gòu)，并且需要原有代碼經(jīng)過(guò)重新測(cè)試。

解決方案

當(dāng)軟件需要變化時(shí)，盡量通過(guò)擴(kuò)展軟件實(shí)體的行為來(lái)實(shí)現(xiàn)變化，而不是通過(guò)修改已有的代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)變化。

開(kāi)閉原則是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中最基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則，它指導(dǎo)我們?nèi)绾谓⒎€(wěn)定靈活的系統(tǒng)。開(kāi)閉原則可能是設(shè)計(jì)模式六項(xiàng)原則中定義最模糊的一個(gè)了，它只告訴我們對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放，對(duì)修改關(guān)閉，可是到底如何才能做到對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放，對(duì)修改關(guān)閉，并沒(méi)有明確的告訴我們。以前，如果有人告訴我"你進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要遵守開(kāi)閉原則"，我會(huì)覺(jué)的他什么都沒(méi)說(shuō)，但貌似又什么都說(shuō)了。因?yàn)殚_(kāi)閉原則真的太虛了。

在仔細(xì)思考以及仔細(xì)閱讀很多設(shè)計(jì)模式的文章后，終于對(duì)開(kāi)閉原則有了一點(diǎn)認(rèn)識(shí)。其實(shí)，我們遵循設(shè)計(jì)模式前面5大原則，以及使用23種設(shè)計(jì)模式的目的就是遵循開(kāi)閉原則。也就是說(shuō)，只要我們對(duì)前面5項(xiàng)原則遵守的好了，設(shè)計(jì)出的軟件自然是符合開(kāi)閉原則的，這個(gè)開(kāi)閉原則更像是前面五項(xiàng)原則遵守程度的"平均得分"，前面5項(xiàng)原則遵守的好，平均分自然就高，說(shuō)明軟件設(shè)計(jì)開(kāi)閉原則遵守的好；如果前面5項(xiàng)原則遵守的不好，則說(shuō)明開(kāi)閉原則遵守的不好。

其實(shí)筆者認(rèn)為，開(kāi)閉原則無(wú)非就是想表達(dá)這樣一層意思：用抽象構(gòu)建框架，用實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展細(xì)節(jié)。因?yàn)槌橄箪`活性好，適應(yīng)性廣，只要抽象的合理，可以基本保持軟件架構(gòu)的穩(wěn)定。而軟件中易變的細(xì)節(jié)，我們用從抽象派生的實(shí)現(xiàn)類(lèi)來(lái)進(jìn)行擴(kuò)展，當(dāng)軟件需要發(fā)生變化時(shí)，我們只需要根據(jù)需求重新派生一個(gè)實(shí)現(xiàn)類(lèi)來(lái)擴(kuò)展就可以了。當(dāng)然前提是我們的抽象要合理，要對(duì)需求的變更有前瞻性和預(yù)見(jiàn)性才行。

說(shuō)到這里，再回想一下前面說(shuō)的5項(xiàng)原則，恰恰是告訴我們用抽象構(gòu)建框架，用實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展細(xì)節(jié)的注意事項(xiàng)而已：?jiǎn)我宦氊?zé)原則告訴我們實(shí)現(xiàn)類(lèi)要職責(zé)單一；里氏替換原則告訴我們不要破壞繼承體系；依賴(lài)倒置原則告訴我們要面向接口編程；接口隔離原則告訴我們?cè)谠O(shè)計(jì)接口的時(shí)候要精簡(jiǎn)單一；迪米特法則告訴我們要降低耦合。而開(kāi)閉原則是總綱，他告訴我們要對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放，對(duì)修改關(guān)閉。

最后說(shuō)明一下如何去遵守這六個(gè)原則。對(duì)這六個(gè)原則的遵守并不是是和否的問(wèn)題，而是多和少的問(wèn)題，也就是說(shuō)，我們一般不會(huì)說(shuō)有沒(méi)有遵守，而是說(shuō)遵守程度的多少。任何事都是過(guò)猶不及，設(shè)計(jì)模式的六個(gè)設(shè)計(jì)原則也是一樣，制定這六個(gè)原則的目的并不是要我們刻板的遵守他們，而需要根據(jù)實(shí)際情況靈活運(yùn)用。對(duì)他們的遵守程度只要在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，就算是良好的設(shè)計(jì)。我們用一幅圖來(lái)說(shuō)明一下。

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圖中的每一條維度各代表一項(xiàng)原則，我們依據(jù)對(duì)這項(xiàng)原則的遵守程度在維度上畫(huà)一個(gè)點(diǎn)，則如果對(duì)這項(xiàng)原則遵守的合理的話(huà)，這個(gè)點(diǎn)應(yīng)該落在紅色的同心圓內(nèi)部；如果遵守的差，點(diǎn)將會(huì)在小圓內(nèi)部；如果過(guò)度遵守，點(diǎn)將會(huì)落在大圓外部。一個(gè)良好的設(shè)計(jì)體現(xiàn)在圖中，應(yīng)該是六個(gè)頂點(diǎn)都在同心圓中的六邊形。

http://wiki.jikexueyuan.com/project/java-design-pattern-principle/images/principle-6-2.gif" alt="principle" />

在上圖中，設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)2屬于良好的設(shè)計(jì)，他們對(duì)六項(xiàng)原則的遵守程度都在合理的范圍內(nèi)；設(shè)計(jì)3、設(shè)計(jì)4設(shè)計(jì)雖然有些不足，但也基本可以接受；設(shè)計(jì)5則嚴(yán)重不足，對(duì)各項(xiàng)原則都沒(méi)有很好的遵守；而設(shè)計(jì)6則遵守過(guò)渡了，設(shè)計(jì)5和設(shè)計(jì)6都是迫切需要重構(gòu)的設(shè)計(jì)。

到這里，設(shè)計(jì)模式的六大原則就寫(xiě)完了。主要參考書(shū)籍有《設(shè)計(jì)模式》《設(shè)計(jì)模式之禪》《大話(huà)設(shè)計(jì)模式》以及網(wǎng)上一些零散的文章，但主要內(nèi)容主要還是我本人對(duì)這六個(gè)原則的感悟。寫(xiě)出來(lái)的目的一方面是對(duì)這六項(xiàng)原則系統(tǒng)地整理一下，一方面也與廣大的網(wǎng)友分享，因?yàn)樵O(shè)計(jì)模式對(duì)編程人員來(lái)說(shuō)，的確非常重要。正如有句話(huà)叫做一千個(gè)讀者眼中有一千個(gè)哈姆雷特，如果大家對(duì)這六項(xiàng)原則的理解跟我有所不同，歡迎留言，大家共同探討。