1 设计模式原则之开闭原则

一、开闭原则

1.定义

开闭原则：对扩展开放，对修改关闭。

2.具体用法

        在程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码，实现一个热插拔的效果。简言之，是为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。

        想要达到这样的效果，我们需要使用接口和抽象类。

        因为抽象灵活性好，适应性广，只要抽象的合理，可以基本保持软件架构的稳定。而软件中易变的细节可以从抽象派生来的实现类来进行扩展，当软件需要发生变化时，只需要根据需求重新派生一个实现类来扩展就可以了。

3.代码举例

public class Client {public static void main(String[] args) {//创建搜狗输入法SouGouInput souGouInput = new SouGouInput();//创建皮肤对象DefaultSkin defaultSkin = new DefaultSkin();//将皮肤设置到输入法souGouInput.setSkin(defaultSkin);//显示皮肤souGouInput.display();}
}public abstract class AbstractSkin {//显示的方法public abstract void display();
}public class DefaultSkin extends AbstractSkin{public void display(){System.out.println("默认皮肤 ");}}public class CSDNSkin extends AbstractSkin{@Overridepublic void display() {System.out.println("欢迎使用Theodore的皮肤！");}
}public class SouGouInput {private AbstractSkin skin;public void setSkin(AbstractSkin skin) {this.skin = skin;}public void display(){skin.display();}
}

4.案例讲解

（1）抽象类 AbstractSkin：为扩展皮肤做好准备

public abstract class AbstractSkin { public abstract void display(); 
}

• 这是一个 抽象类，定义了一个抽象方法 display()，用来显示皮肤。
• 为什么要这样设计？
  • 这样做的目的是：为未来新增不同的皮肤提供扩展能力。只要继承这个抽象类并实现 display 方法，就可以定义新的皮肤。
• 开闭原则体现：
  • 对扩展开放：未来我们可以新增任何皮肤类，而不需要修改 AbstractSkin 类本身。
  • 对修改关闭：无需修改 AbstractSkin 类的代码，只需要新增子类实现新的功能。

（2）具体皮肤类 DefaultSkin 和 CSDNSkin：通过扩展实现新功能

public class DefaultSkin extends AbstractSkin { public void display() { System.out.println("默认皮肤"); } 
} 
public class CSDNSkin extends AbstractSkin { @Override public void display() { System.out.println("欢迎使用Theodore的皮肤！"); } 
}

• 这里我们定义了两个具体的皮肤类，分别是默认皮肤和 CSDN 皮肤。
• 开闭原则体现：
  • 对扩展开放：如果以后你想新增一个皮肤，比如说 “暗黑皮肤”，只需要新建一个 DarkModeSkin 类，继承 AbstractSkin，并实现 display 方法。
  • 对修改关闭：你无需修改 DefaultSkin 和 CSDNSkin 的代码，就可以新增新的皮肤类。

（3）输入法类 SouGouInput：通过抽象类实现扩展性

public class SouGouInput {private AbstractSkin skin; // 依赖于抽象类public void setSkin(AbstractSkin skin) {this.skin = skin;}public void display() {skin.display();}
}

• SouGouInput 类表示搜狗输入法，它并不知道有哪些具体皮肤，只知道这些皮肤都是 AbstractSkin 的子类。
• 开闭原则体现：
  • 对扩展开放：你可以传入任何 AbstractSkin 的子类，比如 DefaultSkin、CSDNSkin 或未来的 DarkModeSkin。
  • 对修改关闭：SouGouInput 类的代码并不需要因为新增了新皮肤而进行任何修改。

（4）客户端类 Client：使用不同皮肤而不改动输入法

public class Client {public static void main(String[] args) {SouGouInput souGouInput = new SouGouInput();// 使用默认皮肤souGouInput.setSkin(new DefaultSkin());souGouInput.display();// 切换到 CSDN 皮肤souGouInput.setSkin(new CSDNSkin());souGouInput.display();}
}

输出结果：

默认皮肤
欢迎使用Theodore的皮肤！

• 开闭原则体现：
  • 在客户端中，SouGouInput 可以使用任意的皮肤，而无需修改 SouGouInput 类的核心逻辑。
  • 如果想新增一个皮肤，比如暗黑皮肤，只需要这样写：

    souGouInput.setSkin(new DarkModeSkin());
    souGouInput.display();
    

    新增的皮肤功能可以被无缝集成，而无需对已有代码做出修改。

5.总结

通过这个例子，我们可以看到，开闭原则 是如何帮助我们设计出 灵活且易于扩展 的代码结构：

1. 抽象类 AbstractSkin 提供扩展点：所有新皮肤都通过继承这个类来扩展功能。
2. SouGouInput 类依赖抽象类，而不是具体实现：这让输入法系统无需修改现有代码即可使用新的皮肤。
3. 新增功能不改动现有代码：新增皮肤只需创建新的子类，不需要修改 SouGouInput 和已有的皮肤类。

这样，我们既能满足用户不断变化的需求（比如新增不同风格的皮肤），又能保证现有代码的稳定性，减少修改代码引入错误的风险。