设计模式原则：开放封闭原则

运维开发王义杰

发布于 2023-08-10 14:44:43

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发布于 2023-08-10 14:44:43

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开放封闭原则

开放封闭原则表示一个软件实体（如类、模块、函数等）应该对扩展开放，对修改封闭。也就是说，一个软件实体应该在不修改原有代码的前提下，可以扩展新的功能。

开放封闭原则是设计模式的核心原则，它体现了软件的灵活性和稳定性。如果一个软件能够满足开放封闭原则，那么它就具有以下两个优点：

能够扩展已有的功能，满足新的需求，具有很强的适应性和灵活性。
不需要修改已有的代码，保证了原有功能的稳定性和可靠性。

举个例子，假设我们有一个计算器类 Calculator，它可以根据用户输入的表达式进行计算。最初，它只支持加法运算，代码如下：

class Calculator {
    public int calculate(String expression) {
        // 如果表达式是加法运算，返回计算结果
        if (expression.contains("+")) {
            String[] numbers = expression.split("\\+");
            int result = 0;
            for (String number : numbers) {
                result += Integer.parseInt(number);
            }
            return result;
        }
        // 否则抛出异常
        else {
            throw new IllegalArgumentException("Invalid expression");
        }
    }
}

这个类违反了开放封闭原则，因为如果我们想要增加其他运算符，比如减法、乘法、除法等，就必须修改 calculate() 方法的逻辑，这样就会破坏原有的功能，并且增加了出错的可能性。

为了遵循开放封闭原则，我们应该将 Calculator 类设计成一个抽象类，并定义一个抽象方法 calculate()。然后，针对每一种运算符，定义一个子类来继承 Calculator 类，并实现 calculate() 方法。这样，如果我们想要增加新的运算符，只需要增加一个新的子类即可，不需要修改原有的代码。代码如下：

abstract class Calculator {
    public abstract int calculate(String expression);
}


class AddCalculator extends Calculator {
    @Override
    public int calculate(String expression) {
        // 如果表达式是加法运算，返回计算结果
        if (expression.contains("+")) {
            String[] numbers = expression.split("\\+");
            int result = 0;
            for (String number : numbers) {
                result += Integer.parseInt(number);
            }
            return result;
        }
        // 否则抛出异常
        else {
            throw new IllegalArgumentException("Invalid expression");
        }
    }
}


class SubCalculator extends Calculator {
    @Override
    public int calculate(String expression) {
        // 如果表达式是减法运算，返回计算结果
        if (expression.contains("-")) {
            String[] numbers = expression.split("\\-");
            int result = Integer.parseInt(numbers[0]);
            for (int i = 1; i < numbers.length; i++) {
                result -= Integer.parseInt(numbers[i]);
            }
            return result;
        }
        // 否则抛出异常
        else {
            throw new IllegalArgumentException("Invalid expression");
        }
    }
}


// 其他运算符的子类省略

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原始发表：2023-06-08，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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