java设计原则---开闭原则

开闭原则：指的是一个软件实体应对对扩展开发，对修改关闭(Software entities should be open for extension, but closed for modification)。这个原则是说在设计一个模块的时候，应对使这个模块可以在不被修改的前提下被扩展，换言之，应对可以不必修改源代码的情况下改变这个模块的行为。

根据开闭原则，在设计一个软件系统模块（类，方法）的时候，应该可以在不修改原有的模块（修改关闭）的基础上，能扩展其功能（扩展开放）。

- 扩展开放：某模块的功能是可扩展的，则该模块是扩展开放的。软件系统的功能上的可扩展性要求模块是扩展开放的。

- 修改关闭：某模块被其他模块调用，如果该模块的源代码不允许修改，则该模块修改关闭的。软件系统的功能上的稳定性，持续性要求是修改关闭的。

这也是系统设计需要遵循开闭原则的原因：

1）稳定性。开闭原则要求扩展功能不修改原来的代码，这可以让软件系统在变化中保持稳定。

2）扩展性。开闭原则要求对扩展开放，通过扩展提供新的或改变原有的功能，让软件系统具有灵活的可扩展性。

遵循开闭原则的系统设计，可以让软件系统可复用，并且易于维护。

开闭原则的思想

（1）抽象与具体在程序设计思想中的体现

我觉得就是体现了一种稳定中又包含变化的思想。系统的核心结构是相对稳定的，在设计它的时候，

就要提取可变化的部分，形成对变化的抽象，最后万变不离其中。可扩展的范围不是任意的，而是在

你的稳定的那部分（对变化的抽象）所允许的范围内。当超过了这个范围那么稳定的也要发生改变。

（2）开闭原则在Java中的体现

如何控制变化？也就是阎宏所说的“抽象化是关键”。

最为精彩的那部分是由于从抽象层导出一个或多个新的具体类可以改变系统的行为，因此系统的设计

对扩展是开放的。对于这种抽象的方法，在JAVA   中有Java接口和抽象类。

（3）对可变性的封装原则

这个概念非常精彩，开闭原则中的“闭”，就是要把这些变化封闭起来。我们在做设计时要改变思维

方式：“考虑你的设计中什么可能会发生变化。与通常将焦点放到什么会导致涉及改变的思考方式正

好相反，这一思路考虑的不是什么会导致设计的改变，而是考虑你允许什么发生变化而不让这一变化

导致重新设计”。

这就要求可变性汇集和可变性独立

实现开闭原则的关键

抽象化是解决问题的关键，在面向对象的编程语言里，可以给系统定义出一套相对较为固定的抽象设计，此设计允许无穷无尽的行为在实现层被实现。在语言里，可以给出一个或多个抽象类或者接口，规定出所有的具体类必须提供的方法的特征作为系统设计的抽象层。这个抽象层预见了所有的可扩展性，因此，在任何扩展情况下都不会改变。这就使得系统的抽象不需要修改，从而满足了开闭原则的第二条，对修改关闭。

同时，由于从抽象层导出一个或多个新的具体类可以改变系统的行为，因此系统的设计对扩展是开放的，这就满足了开闭原则的第一条。

☆ 对可变性的封装原则

这是对开闭原则的另外一种描述，它讲的是找到一个系统的可变因素，将之封装起来。该原则意味着两点:

① 一种可变性不应当散落在代码的很多角落，而应当封装到一个对象里面。继承应当被看做是封装变化的方法，而不应该被认为是一种从一般对象生成特殊对象的方法。

② 一种可变性不应当与另外一种可变性混合在一起。这意味着一般的继承层次不会超过两层。

关键知识点：

☆ 开闭原则的概念，软件实体对扩展开发，对修改关闭；

☆ 实现开闭原则的关键，利用接口或抽象类抽象出系统的抽象层，抽象层不变，利用实现层进行扩展；

☆ 对可变性的封装，将可变的元素封装起来，防止改变扩散到整个应用；

☆ 注意控制封装的粒度，不要将两种可变性封装到一起；

☆ 继承是用来封装可变性的，一般的继承层次不要超过两层；

☆ 策略模式是对开闭原则的很好诠释，其他还有工厂模式、建造模式、桥接模式、门面模式、调停者模式、访问者模式和迭代子模式等；

☆ 对“将条件转移语句改写成多态性”的重构行为应当遵循开闭原则，防止多态性污染；

☆ java下的单方法接口通常用来实现函数指针或者委托的功能；

☆ 任何一棵继承树都要以抽象类为根，具体类不是用来继承的，更不要从工具类继承；

☆ 抽象类要拥有尽可能多的共同代码，同时拥有尽可能少的数据。

☆ 当Coad条件全部满足时，才应当考虑使用继承：派生类是基类的一个特殊种类，而不是其的一个角色，也就是说要区分“Has-a”和“Is-a”；永远不会出现需要将派生类换成另外一个类的派生类的情况；派生类具有扩展基类的责任而不是具有置换或注销基类的责任；只有在分类学角度上有意义时，才可以使用继承。

开闭原则的实现方法

为了满足开闭原则的 对修改关闭（closed for modification） 原则以及扩展开放（open for extension） 原则，应该对软件系统中的不变的部分加以抽象，在面向对象的设计中，

- 可以把这些不变的部分加以抽象成不变的接口，这些不变的接口可以应对未来的扩展；

- 接口的最小功能设计原则。根据这个原则，原有的接口要么可以应对未来的扩展；不足的部分可以通过定义新的接口来实现；

- 模块之间的调用通过抽象接口进行，这样即使实现层发生变化，也无需修改调用方的代码。

接口可以被复用，但接口的实现却不一定能被复用。接口是稳定的，关闭的，但接口的实现是可变的，开放的。可以通过对接口的不同实现以及类的继承行为等为系统增加新的或改变系统原来的功能，实现软件系统的柔软扩展。

简单地说，软件系统是否有良好的接口（抽象）设计是判断软件系统是否满足开闭原则的一种重要的判断基准。现在多把开闭原则等同于面向接口的软件设计。