【Java 设计模式】设计原则之开放封闭原则-Toy模板网

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在软件开发中，设计原则是创建灵活、可维护和可扩展软件的基础。
这些原则为我们提供了指导方针，帮助我们构建高质量、易理解的代码。
✨单一职责原则（SRP）
✨开放/封闭原则（OCP）
✨里氏替换原则（LSP）
✨依赖倒置原则（DIP）
✨接口隔离原则（ISP）
✨合成/聚合复用原则（CARP）
✨迪米特法则（LoD）

在面向对象设计中，开放/封闭原则是一个基础且重要的设计原则。它强调软件实体（类、模块、函数等）应该是可以扩展的，但是不可修改的。在本文中，我们将深入研究开放/封闭原则，了解它的定义、背后的理念以及如何在实际开发中应用。

1. 定义

开放/封闭原则是由伯特兰·梅耶尔（Bertrand Meyer）首次提出的，它规定软件实体应该是可以扩展的，但是不可修改的。换句话说，一个模块的行为应该可以通过扩展来进行改变，而不是通过修改已有的代码。这有助于保持系统的稳定性，减少对已有代码的影响。

2. 好处

开放/封闭原则有助于提高代码的可维护性、可读性和可扩展性。以下是一些应用开放/封闭原则的好处：

降低风险：

当系统需要变化时，通过扩展而不是修改已有的代码，降低了引入错误的风险，减少了对系统稳定性的影响。
可维护性：

通过保持现有代码的稳定性，使得系统更容易维护。开发人员可以更专注于新功能的开发，而不必担心影响到其他部分。
可复用性：

通过遵循开放/封闭原则，代码更容易被其他模块或项目重用，因为现有的功能不会随着变化而失效。
可测试性：

模块的行为通过扩展而不是修改，使得单元测试更容易编写，测试代码覆盖更全面。

3. 应用

在应用开放/封闭原则时，我们可以考虑以下几个方面：

使用抽象类和接口：

使用抽象类和接口定义一组规范，然后通过实现这些规范来进行扩展。这有助于确保扩展时不会修改现有的代码。
使用设计模式：

一些设计模式，如策略模式、观察者模式等，都是遵循开放/封闭原则的典型实现。它们提供了一种灵活的方式来添加新的功能，而不需要修改现有的代码。
遵循依赖倒置原则：

依赖倒置原则是开放/封闭原则的基石之一。通过依赖注入等方式，确保高层模块不依赖于低层模块的具体实现，而是依赖于抽象。

4. 示例

假设我们有一个图形绘制框架，其中有一个 Shape 类用于表示不同形状的图形。现在我们希望在框架中添加一个新的形状，例如矩形。如果我们遵循开放/封闭原则，我们不应该直接修改 Shape 类，而是应该通过扩展的方式添加新的形状。

Shape.java

package com.cheney.demo;

public abstract class Shape {
    public abstract void draw();
}

Circle.java

package com.cheney.demo;

public class Circle extends Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("画一个圆");
    }
}

Rectangle.java

package com.cheney.demo;

public class Rectangle extends Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("画一个长方形");
    }
}

通过创建新的 Rectangle 类，我们扩展了图形绘制框架而不修改现有的代码。这符合开放/封闭原则的要求。

结语

开放/封闭原则是面向对象设计中一个基础而重要的原则，它有助于创建稳定、可维护、可扩展的代码。通过遵循这一原则，我们可以更容易地适应变化，减少系统的复杂性，并提高代码的质量。在实际项目中，开发人员应该时刻关注如何设计代码以符合开放/封闭原则，从而创建更加灵活和可维护的软件。

【Java 设计模式】系列《23 种设计模式》与《7 大设计原则》总纲
🚩设计原则
✨单一职责原则（SRP）规定一个类应该只有一个引起变化的原因
✨开放/封闭原则（OCP）表明软件实体应该是可以扩展的，但是不可修改的
✨里氏替换原则（LSP）强调派生类必须能够替代其基类而不引起程序错误
✨依赖倒置原则（DIP）倡导高层模块不应该依赖于低层模块，二者都应该依赖于抽象
✨接口隔离原则（ISP）提倡一个类不应该被强迫依赖它不使用的接口
✨合成/聚合复用原则（CARP）建议尽量使用合成/聚合，尽量不要使用继承
✨迪米特法则（LoD）规定一个对象应该对其他对象有最少的了解

🚀创建型设计模式
✨单例模式保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局点
✨工厂方法模式定义一个用于创建对象的接口，但是由子类决定实例化哪一个类
✨抽象工厂模式提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定它们具体的类
✨建造者模式将一个复杂对象的构建与其表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的表示
✨原型模式通过复制现有的对象来创建新对象，而不是从头开始创建

🚀结构型设计模式
✨适配器模式将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口
✨桥接模式将抽象部分与它的实现部分分离，使它们都可以独立地变化
✨组合模式将对象以树形结构组合以表示“部分-整体”的层次结构
✨装饰器模式动态地给一个对象添加一些额外的职责
✨外观模式为子系统中的一组接口提供一个一致的界面
✨代理模式为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问
✨享元模式用共享的方式高效地支持大量小粒度对象

🚀行为型设计模式
✨观察者模式定义对象间的一对多依赖，当一个对象改变状态，所有依赖者都会受到通知并自动更新
✨策略模式定义一系列算法，将它们封装起来，并且使它们可以相互替换
✨命令模式将请求封装成对象，使得可以用不同的请求对客户进行参数化
✨状态模式允许对象在其内部状态改变时改变它的行为
✨责任链模式为解除请求的发送者和接收者之间的耦合，而使多个对象都有机会处理这个请求
✨访问者模式将算法与对象结构分离，并且可以在不改变对象结构的前提下定义新的操作
✨中介者模式用一个中介对象来封装一系列的对象交互
✨备忘录模式在不破坏封装的情况下，捕获对象的内部状态，并在对象之外保存这个状态
✨迭代器模式提供一种方法顺序访问一个聚合对象中的各个元素，而不暴露其内部表示
✨模版方法模式定义一个操作中的算法的骨架，将一些步骤延迟到子类中
✨解释器模式定义一个语言的文法，并且建立一个解释器来解释该语言中的句子

文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-784743.html

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