设计模式七大原则—开闭原则

重要性

有过一些实际开发工作的朋友一定对某个场景会深有体会，那就是客户经常会对现有的功能提出新的需求要我们改动，并且要快速完成。如果你的代码没有很好的遵循“开闭原则”，并且顶着工期的缩减，那我们对需求变化的修改，“往往就像在一个草稿纸上反复的涂抹”，随着不断的变化修改代码就会显得很乱，可能到最后你连自己的代码都看不懂了，还可能影响现有的功能（“赔了夫人又折兵”）

 定义

开闭原则在定义描述上其实非常的简短，那就是：“对扩展开放，对修改关闭”，该原则是编程种最基本、最重要的设计原则。其实在经过实际的开发工作后，大家都自然而然的会体会到这个开闭原则的思想：就是我们在对现有功能进行调整修改的时候，我们的调整修改尽量做到，对现有的功能不受影响，这样才能保障我们系统的稳定性。

如果要做到这一点，我们的程序设计就必须遵循开闭原则，即软件模块在变动的情况下，是通过新增扩展单独的代码来实现变动，而不是去修改现有的代码来完成变动。开闭原则并不是特指某种技术，他是建立在面向对象编程的运用基础之上的一种思想，所以没有固定的套路，要实现该原则，那么你就要保障你的程序能够“对扩展开放，对修改关闭”即可。

打个比方

“对扩展开放，对修改关闭”，我们打个比方来理解以下这个较为生硬的概念。比方说你现在有台电脑它的磁盘空间不够，因此此时如果要增加现有的磁盘空间，目前的电脑就需要把机箱拆掉将磁盘返厂处理，如果你要求的新增空间特别大，很可能还需要换主板。那么对于这种情况，实际上它就没有做到对“修改关闭”，因为我们的变动需要改变现有的内容。

如果说电脑在设计之初就考虑到了可能发生的变化，因此设计了外部的扩展接口，那么我们就只需要买一个新的硬盘，插入到扩展接口就可以完成磁盘空间的增加。那么对于这种情况，它就是满足了开闭原则的“对扩展开放，对修改关闭”，这个道理在程序设计上同样如此。

 

代码示例

下面通过代码层面来加深对的理解，通过两个示例来看看“使用”开闭原则和“未使用”开闭原则的区别，以及如何在代码层面体现出开闭原则。

1.“未使用”开闭原则

   //电脑类
    class Computer
    {
        //读取设备
        public void ReadDevice(int type)
        {
            if (type==1)
            {
                RunMouse();//运行鼠标
            }
            else if (type == 2)
            {
                RunKeyboard();//运行键盘
            }
            else if (type == 3)
            {
                RunHeadset();   //运行耳机
            }
        }

        //运行鼠标
        public void RunMouse()
        {
            Console.WriteLine("运行鼠标");
        }

        //运行键盘
        public void RunKeyboard()
        {
            Console.WriteLine("运行键盘");
        }

        //运行耳机
        public void RunHeadset()
        {
            Console.WriteLine("运行耳机");
        }

    }

     
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Computer computer = new Computer();
            computer.ReadDevice(1);
        }
    }

代码示例简单也比较贴近实际生活场景，其中主要是通过电脑类中“读取设备”的方法来读取不同的设备（鼠标、键盘、耳机），该方法根据传入的类型参数，来判断来读取具体的设备。

对于该示例而言，它实际上就没有遵循开闭原则，那就是没有“对扩展开放，对修改关闭”。为什么这么说？因为如果现在电脑类需要增加读取的设备，对于这个示例只能修改现有电脑类的代码，也就是新增设备运行方法，并加入新的else if判断类型读取，并且并不支持单独的扩展方式对其进行修改。如果无法预料到所有新的读取设备，那么你的电脑类将“有无宁日”，代码可能会像下图：

 

 2.“使用”开闭原则

 

   public abstract class Device
    {
        public abstract void Run();
    }

    public class Mouse : Device
    {
        public override void Run()
        {
            Console.WriteLine("运行鼠标");
        }
    }

    public class Keyboard : Device
    {
        public override void Run()
        {
            Console.WriteLine("运行键盘");
        }
    }
    public class Headset : Device
    {
        public override void Run()
        {
            Console.WriteLine("运行耳机");
        }
    }


    //电脑类
    class Computer
    {
        //读取设备
        public void ReadDevice(Device device)
        {
            device.Run();
        }

    }

    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Computer computer = new Computer();
            computer.ReadDevice(new Headset());
        }
    }

该示例将经常变化的部分单独的抽离了出来，声明了一个抽象设备类，并且根据不同的设备创建继承该抽象类的实现类。那么这样一来就将设备的变化与电脑类隔离开了，后面不管新增还是删除设备，电脑类都不用进行修改，而新增设备只用创建一个继承抽象设备类的实现类即可。因此也遵循了开闭原则的“对扩展开放，对修改关闭”。