小谈设计模式(5)—开放封闭原则
小谈设计模式(5)—开放封闭原则
- 专栏介绍
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- 专栏介绍
- 开放封闭原则
- 核心思想
- 关键词概括
- 扩展
- 封闭
- 解释
- 抽象和接口
- 多态
- 代码示例
- 代码解释
- 优缺点
- 优点
- 可扩展性
- 可维护性
- 可复用性
- 高内聚低耦合
- 缺点
- 抽象设计的复杂性
- 需要预留扩展点
- 可能引入过度设计
- 总结
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专栏介绍
主要对目前市面上常见的23种设计模式进行逐一分析和总结,希望有兴趣的小伙伴们可以看一下,会持续更新的。希望各位可以监督我,我们一起学习进步,加油,各位。
开放封闭原则
开放封闭原则是面向对象设计中的一个重要原则,它指导我们编写可扩展、可维护和可复用的代码。
核心思想
软件实体(类、模块、函数等)应该对扩展开放,对修改封闭。也就是说,当需要增加新的功能时,应该通过扩展已有的代码来实现,而不是修改已有的代码。
关键词概括
扩展
当需求发生变化时,我们希望能够方便地增加新的功能或特性,而不需要对已有的代码进行修改。这样可以减少引入新错误的风险。
封闭
已有的代码应该是稳定的,不应该受到需求变化的影响。即使需求发生变化,我们也不应该修改已有的代码。这样可以保护已有的代码,防止引入新的错误。
解释
抽象和接口
通过定义抽象类或接口,我们可以将可变的部分抽象出来,定义一组公共的方法和属性。这样,在需要扩展时,我们只需要实现新的子类或实现新的接口即可,而不需要修改已有的代码。
多态
通过使用多态,我们可以在运行时动态地选择不同的实现。这样,我们可以通过扩展已有的类或接口来实现新的功能,而不需要修改已有的代码。
代码示例
// 定义一个接口
public interface Shape {void draw();
}// 定义一个实现类
public class Circle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Drawing a circle");}
}// 定义一个扩展类
public class Rectangle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Drawing a rectangle");}
}// 定义一个客户端类
public class Client {public void drawShapes(List<Shape> shapes) {for (Shape shape : shapes) {shape.draw();}}
}// 测试代码
public class Main {public static void main(String[] args) {Client client = new Client();List<Shape> shapes = new ArrayList<>();shapes.add(new Circle());shapes.add(new Rectangle());client.drawShapes(shapes);}
}
代码解释
在上面的代码中,我们定义了一个 Shape 接口,它有一个 draw() 方法。然后我们定义了一个实现类 Circle 和一个扩展类 Rectangle,它们都实现了 Shape 接口。
在客户端类 Client 中,我们定义了一个 drawShapes() 方法,它接受一个 List 参数,并循环调用每个 Shape 对象的 draw() 方法。这样,我们可以通过扩展 Shape 接口并实现新的子类来增加新的图形类型,而不需要修改已有的代码。
在测试代码中,我们创建了一个 Client 对象,并传入一个包含 Circle 和 Rectangle 对象的 List。然后调用 drawShapes() 方法,它会依次调用每个图形对象的 draw() 方法,输出相应的图形。
这个示例代码演示了如何使用开放封闭原则来实现代码的扩展。通过定义一个公共的接口并实现多个子类,我们可以在不修改已有的代码的情况下,扩展代码的功能。
优缺点
优点
可扩展性
开放封闭原则可以使系统具有良好的扩展性。通过定义抽象类或接口,并实现新的子类或接口,我们可以在不修改已有的代码的情况下,增加新的功能。
可维护性
开放封闭原则可以提高代码的可维护性。通过将可变的部分与稳定的部分分离开来,我们可以更容易地理解和修改代码。当需求发生变化时,我们只需要扩展已有的类或接口,而不需要修改已有的代码。
可复用性
开放封闭原则可以增加代码的可复用性。通过定义抽象类或接口,并实现新的子类或接口,我们可以将相同的代码逻辑应用于不同的场景中。
高内聚低耦合
开放封闭原则可以提高代码的内聚性和减少代码的耦合性。通过将可变的部分封装在独立的类中,并通过接口进行交互,我们可以将代码分解为独立的模块,从而提高代码的内聚性和减少代码的耦合性。
缺点
抽象设计的复杂性
开放封闭原则可能会增加代码的复杂性。通过引入抽象类或接口,我们需要定义更多的类和接口,这会增加代码的复杂性。
需要预留扩展点
开放封闭原则需要在设计时预留扩展点,这可能会增加设计的难度。如果没有正确地预留扩展点,可能需要修改已有的代码。
可能引入过度设计
开放封闭原则可能会导致过度设计。为了实现扩展性,我们可能会引入过多的抽象类和接口,这可能会增加代码的复杂性和理解难度。
总结
开放封闭原则是面向对象设计中的一个重要原则,它的核心思想是对扩展开放,对修改封闭。通过定义抽象类或接口,并实现新的子类或接口,可以在不修改已有的代码的情况下,增加新的功能。这样可以提高系统的扩展性、可维护性和可复用性,同时减少代码的耦合性和提高代码的内聚性。然而,开放封闭原则也可能增加代码的复杂性和设计难度,需要在实际应用中权衡利弊。总的来说,开放封闭原则是一种有助于构建可扩展、可维护和可复用的系统的重要原则。
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