开闭原则的意思是软件实体应该对扩展开发,对修改关闭(Software entities should be open for extension,but closed for modification)。实现开闭原则的途径是抽象,将需要扩展的部分抽象出来,并留出扩展接口。打个比方,比如电脑机箱上有usb的插口,这些插口就是可扩展的部分,我们可以在这些usb插口上插上鼠标,键盘,U盘,还可以插上网银的U盾等等。电脑硬件上对于usb接口的这个设计就是一个符合开闭原则的设计。
为什么要遵循开闭原则呢?因为开闭原则可以使软件系统更容易复用,更容易维护,当某个软件实体,不适合了,我可以重新做另外一种实现,并将现有的实现替换掉。比如说统计个税的算法发生了一些变化,我可以在不改变原有代码的情况下,重新实现一个算法将原有的算法替换下来。比如说杀毒软件,在出现一种新的病毒时,开发出一个查杀这种病毒的新模块,可以只开发更新这个查杀模块,而不需要改变原有系统的内容。
开闭原则这么好,如何实现符合开闭原则的软件系统呢?答案是抽象,将可能发生变化的功能点进行抽象,并留出变化的接口。设计模式中很多模式都可以帮我们实现开闭原则,个人的理解设计模式是对抽象用法的一种总结。其实我们在项目已经为开闭原则做了一些工作了,比如说我们进行三层开发,将数据层抽象出来,并定义个数据处理的接口,我们可以通过新开发一个数据层把刚开始将数据存放到sql server中的实现,修改为将数据存放到my sql中的实现;我们将业务逻辑中的代码从UI代码中分离出来,这就为我们复用业务逻辑的代码提供了可能,我们可以开发一个专门为手机使用的UI层出来,当用户用手机访问我们的系统时,智能的切换到手机UI层的代码上去执行。
实现开闭原则的例子,其实我都不好意思自己举例子了,因为我正在使用office 2007写这篇博客,在Office2007的快捷工具栏中就有一项是加载项,就是说Office 2007能将插件加载进来使用,如下图所示:
Snagit在word中添加了一个插件,这种插件技术就是一种遵循OCP的实现;再说我们整天使用的Visual Studio 它的可扩展程度更高,可以开发很多类型的工具对他进行扩展。
为了本文的完整性,我还是厚着脸皮,用重构的方式举一个遵循开闭原则的微不足道的实现。
下面的举例实现的场景是个税的计算:我的第一个版本是这样子的
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
float salary = 10000;
Console.WriteLine("收入是{0}的人应缴个税是{1},",salary, GetTax(salary));
}
static float GetTax(float salary)
{
return (float)(salary * 0.03);
}
}
这个版本中我未做任何抽象,直接调用静态方法算了,可是一不小心开两会了,个税要调整了,于是个税的算法要进行调整了,怎么办呢,因为要少缴税,我很高兴的就要来重构上面的代码了,既然个税的计算方法是一个变化的东西,我就把它抽象出来吧。
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
float salary = 10000;
Console.WriteLine("收入是{0}的人应缴个税是{1},",salary, GetTax(salary));
}
static float GetTax(float salary)
{
ITaxCalculateStrategy strategy = GetTaxCalculateStrategy();
return strategy.GetTax(salary);
}
/// <summary>
/// 获得应该使用的个税计算方法
/// </summary>
/// <returns>个税计算方法实现实例</returns>
static ITaxCalculateStrategy GetTaxCalculateStrategy() {
string typeName = ConfigurationManager.AppSettings["TaxCalculateStrategyType"];
if (string.IsNullOrEmpty(typeName))
throw new ConfigurationErrorsException("请配置TaxCalculateStrategyType");
Type type = Type.GetType(typeName);
if (type == null) throw new ConfigurationErrorsException("TaxCalculateStrategyType错误");
return (ITaxCalculateStrategy)Activator.CreateInstance(type);
}
}
/// <summary>
/// 定义个税计算的接口
/// </summary>
public interface ITaxCalculateStrategy
{
float GetTax(float salary);
}
/// <summary>
/// 两会前个税计算办法的实现
/// </summary>
public class TaxCalculateBefore2Conference : ITaxCalculateStrategy
{
float ITaxCalculateStrategy.GetTax(float salary)
{
return (float)(salary * 0.03);
}
}
/// <summary>
/// 两会后个税的计算方法
/// </summary>
public class TaxCalculateAfter2Conference:ITaxCalculateStrategy
{
float ITaxCalculateStrategy.GetTax(float salary)
{
return (float)(salary * 0.020);
}
}
因为要少缴税,所以我很愉快的重构了之前的代码,可以转眼两会开完了,结果并非如我预期的个税变化,咋办呢?没关系我们重新开发一个个税计算方法,修改下配置就可以仍旧使用之前的个税计算办法了。
开闭原则实现的关键点在于抽象,也许我们刚开始不知道该把那部分抽象出来,但是这并不是问题,我们可以遵循简单设计的原则,当变化来了的时候,再重构代码,做到一种满足开闭原则的设计。
切忌到处都抽象,如果到处都抽象就会导致系统过度设计,过度复杂。这反而是不利于系统的维护。完全的开闭原则是不可能实现的,所以请保持简单设计,在需要的时候做符合开闭原则的设计。
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