没有将实现变化封装在抽象和层次结构中时,将导致这种坏味。
表现形式通常如下:
开闭原则(OCP)指出,类型应对扩展开放,对修改关闭。也就是说应该通过扩展(而不是修改)来改变类型的行为。没有在类型或层次结构中封装实现变化时,便违反了OCP。
没有预测到关注点可能发生变化,进而没有在设计中正确封装这些关注点。
将彼此独立的各个关注点聚合在一个层次结构中,而不是分开时,如果关注点发生变化,可能导致类的数量呈爆炸式增长。
采用过于简单的方法,如为每种变化组合创建一个类时,可能导致设计无谓的复杂。
假设有一个Entryption类,它需要使用加密算法对数据进行加密。可供选择的加密算法有很多,包括DES(数据加密标准)、AES(高级加密标准)、TDES(三重数据加密标准)等。Entryption类使用DES算法对数据进行加密。
public class Encryption
{
/// <summary>
/// 使用DES算法进行加密
/// </summary>
public void Encrypt()
{
// 使用DES算法进行加密
}
}
假设出现了新需求,要求使用AES算法对数据进行加密。
最差的方案出现了:
public class Encryption
{
/// <summary>
/// 使用DES算法进行加密
/// </summary>
public void EncryptUsingDES()
{
// 使用DES算法进行加密
}
/// <summary>
/// 使用AES算法进行加密
/// </summary>
public void EncryptUsingAES()
{
// 使用AES算法进行加密
}
}
这种方案有很多不尽如人意的地方:
不满意就重构,首先使用继承进行重构,会有2种方案可以选择:
选择1:
让Encryption类根据需求继承AESEncryptionAlgorithm或DESEncryptionAlgorithm类,并提供方法Encrypt()。这种方案带来的问题是Encryption类在编译阶段就将关联到特定的加密算法,更严重的是类之间的关系并不是is-a关系。
/// <summary>
/// AES算法加密类
/// </summary>
public class AESEncryptionAlgorithm
{
/// <summary>
/// 使用AES算法进行加密
/// </summary>
public void EncryptUsingAES()
{
// 使用AES算法进行加密
}
}
/// <summary>
/// DES算法加密类
/// </summary>
public class DESEncryptionAlgorithm
{
/// <summary>
/// 使用DES算法进行加密
/// </summary>
public void EncryptUsingDES()
{
// 使用DES算法进行加密
}
}
public class Encryption: AESEncryptionAlgorithm
{
/// <summary>
/// 使用算法进行加密
/// </summary>
public void Encrypt()
{
EncryptUsingAES();
}
}
选择2:
创建子类AESEncryption和DESEncryption,它们都扩展了Encryption类,并分别包含加密算法AES和DES的实现。客户程序可创建Encryption的引用,这些引用指向特定子类的对象。通过添加新的子类,很容易支持新的加密算法。但是这种方案的问题是AESEncryption和DESEncryption将继承Encryption类的其它方法,降低了加密算法的可重用性。
public abstract class Encryption
{
/// <summary>
/// 使用算法进行加密
/// </summary>
public abstract void Encrypt();
}
/// <summary>
/// AES算法加密类
/// </summary>
public class AESEncryption : Encryption
{
/// <summary>
/// 使用 AES算法进行加密
/// </summary>
public override void Encrypt()
{
// 使用 AES算法进行加密
}
}
/// <summary>
/// DES算法加密类
/// </summary>
public class DESEncryption : Encryption
{
/// <summary>
/// 使用 DES算法进行加密
/// </summary>
public override void Encrypt()
{
// 使用 DES算法进行加密
}
}
最佳的选择是使用策略模式:
/// <summary>
/// 算法加密接口
/// </summary>
public interface EncryptionAlgorithm
{
void Encrypt();
}
/// <summary>
/// DES算法加密类
/// </summary>
public class DESEncryptionAlgorithm : EncryptionAlgorithm
{
public void Encrypt()
{
//使用 DES算法进行加密
}
}
/// <summary>
/// AES算法加密类
/// </summary>
public class AESEncryptionAlgorithm : EncryptionAlgorithm
{
public void Encrypt()
{
//使用 AES算法进行加密
}
}
public class Encryption
{
private EncryptionAlgorithm algo;
public Encryption(EncryptionAlgorithm algo)
{
this.algo = algo;
}
/// <summary>
/// 使用算法进行加密
/// </summary>
public void Encrypt()
{
algo.Encrypt();
}
}
支持使用不同算法(DES和AES)对各种内容(Image和Text)进行加密的设计。
最简单最直观的的设计:
在这个设计中,有两个变化点:支持的内容类型和加密算法类型。对于这两个变化点的每种可能组合,都使用了一个类来表示。这样会有一个严重的问题:假设现在要求支持新加密算法TDES和新内容类型Data,类的数量呈爆炸性增长。因为变化点混在了一起,没有分别进行封装。
使用桥接模式进行封装:
使用桥接模式,分别封装这两个关注点的变化。现在要引入新内容类型Data和新加密算法TDES,只需要添加两个新类。既解决了类数量呈爆炸增长的问题,又增加了根为接口EncryptionAlgorithm层次结构中的加密算法的可重用性。
参考:《软件设计重构》
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