架构师之路(6)---OOD的开闭原则 王泽宾

2 开闭原则（Open-Closed Principle,OCP）

2.1 什么是开闭原则
    开闭原则是面向对象设计中“可复用设计”的基石，是面向对象设计中最重要的原则之一，其它不少的设计原则都是实现开闭原则的一种手段。

    1988年，Bertrand Meyer在他的著做《Object Oriented Software Construction》中提出了开闭原则，它的原文是这样：“Software entities should be open for extension,but closed for modification”。翻译过来就是：“软件实体应当对扩展开放，对修改关闭”。这句话说得略微有点专业，咱们把它讲得更通俗一点，也就是：软件系统中包含的各类组件，例如模块（Modules）、类（Classes）以及功能（Functions）等等，应该在不修改现有代码的基础上，引入新功能。开闭原则中“开”，是指对于组件功能的扩展是开放的，是容许对其进行功能扩展的；开闭原则中“闭”，是指对于原有代码的修改是封闭的，即不该该修改原有的代码。

2.2 如何实现开闭原则
    实现开闭原则的关键就在于“抽象”。把系统的全部可能的行为抽象成一个抽象底层，这个抽象底层规定出全部的具体实现必须提供的方法的特征。做为系统设计的抽象层，要预见全部可能的扩展，从而使得在任何扩展状况下，系统的抽象底层不需修改；同时，因为能够从抽象底层导出一个或多个新的具体实现，能够改变系统的行为，所以系统设计对扩展是开放的。

    咱们在软件开发的过程当中，一直都是提倡需求导向的。这就要求咱们在设计的时候，要很是清楚地了解用户需求，判断需求中包含的可能的变化，从而明确在什么状况下使用开闭原则。

    关于系统可变的部分，还有一个更具体的对可变性封装原则（Principle of Encapsulation of Variation,  EVP），它从软件工程实现的角度对开闭原则进行了进一步的解释。EVP要求在作系统设计的时候，对系统全部可能发生变化的部分进行评估和分类，每个可变的因素都单独进行封装。

    咱们在实际开发过程的设计开始阶段，就要罗列出来系统全部可能的行为，并把这些行为加入到抽象底层，根本就是不可能的，这么去作也是不经济的，费时费力。另外，在设计开始阶段，对全部的可变因素进行预计和封装也不太现实，也是很难作获得。因此，开闭原则描绘的愿景只是一种理想状况或是极端状态，现实世界中是很难被彻底实现的。咱们只能在某些组件，在某种程度上符合开闭原则的要求。

    经过以上的分析，对于开闭原则，咱们能够得出这样的结论：虽然咱们不可能作到百分之百的封闭，可是在系统设计的时候，咱们仍是要尽可能作到这一点。
    对于软件系统的功能扩展，咱们能够经过继承、重载或者委托等手段实现。以接口为例，它对修改就是是封闭的，而对具体的实现是开放的，咱们能够根据实际的须要提供不一样的实现，因此接口是符合开闭原则的。

2.3 开闭原则可以带来什么好处
    若是一个软件系统符合开闭原则的，那么从软件工程的角度来看，它至少具备这样的好处：

  可复用性好。

    咱们能够在软件完成之后，仍然能够对软件进行扩展，加入新的功能，很是灵活。所以，这个软件系统就能够经过不断地增长新的组件，来知足不断变化的需求。

  可维护性好。

    因为对于已有的软件系统的组件，特别是它的抽象底层不去修改，所以，咱们不用担忧软件系统中原有组件的稳定性，这就使变化中的软件系统有必定的稳定性和延续性。

2.4 开闭原则与其它原则的关系     开闭原则具备理想主义的色彩，它是面向对象设计的终极目标。所以，针对开闭原则的实现方法，一直都有面向对象设计的大师费尽心机，研究开闭原则的实现方式。后面要提到的里氏代换原则（LSP）、依赖倒转原则（DIP）、接口隔离原则（ISP）以及抽象类（Abstract Class）、接口(Interace)等等，均可以看做是开闭原则的实现方法。