#開閉原則(Open-Close Principle)
##簡介
Software entities (classes, modules, functions, etc.) should be open for extension but closed for modification.
軟件實體(類,模塊,方法等等)應當對擴展開放,對修改關閉,即軟件實體應當在不修改的前提下擴展。
問題由來:在軟件的生命周期內,因為變化、升級和維護等原因需要對軟件原有代碼進行修改時,可能會給舊代碼中引入錯誤,也可能會使我們不得不對整個功能進行重構,并且需要原有代碼經過重新測試。
解決方案: 開閉原則是面向對象設計中最基礎的設計原則,它指導我們如何建立穩定靈活的系統。開閉原則可能是設計模式六項原則中定義最模糊的一個了,它只告訴我們對擴展開放,對修改關閉,可是到底如何才能做到對擴展開放,對修改關閉,并沒有明確的告訴我們。以前,如果有人告訴我“你進行設計的時候一定要遵守開閉原則”,我會覺的他什么都沒說,但貌似又什么都說了。因為開閉原則真的太虛了。
在仔細思考以及仔細閱讀很多設計模式的文章后,終于對開閉原則有了一點認識。其實,我們遵循設計模式其它5大原則,以及使用23種設計模式的目的就是遵循開閉原則。也就是說,只要我們對其它5項原則遵守的好了,設計出的軟件自然是符合開閉原則的,這個開閉原則更像是前面五項原則遵守程度的“平均得分”,前面5項原則遵守的好,平均分自然就高,說明軟件設計開閉原則遵守的好;如果前面5項原則遵守的不好,則說明開閉原則遵守的不好。
開閉原則無非就是想表達這樣一層意思:用抽象構建框架,用實現擴展細節。因為抽象靈活性好,適應性廣,只要抽象的合理,可以基本保持軟件架構的穩定。而軟件中易變的細節,我們用從抽象派生的實現類來進行擴展,當軟件需要發生變化時,我們只需要根據需求重新派生一個實現類來擴展就可以了。當然前提是我們的抽象要合理,要對需求的變更有前瞻性和預見性才行。
**其它的5項原則,恰恰是告訴我們用抽象構建框架,用實現擴展細節的注意事項而已:單一職責原則告訴我們實現類要職責單一;里氏替換原則告訴我們不要破壞繼承體系;依賴倒置原則告訴我們要面向接口編程;接口隔離原則告訴我們在設計接口的時候要精簡單一;迪米特法則告訴我們要降低耦合。而開閉原則是總綱,他告訴我們要對擴展開放,對修改關閉**。
最后說明一下如何去遵守這六個原則。對這六個原則的遵守并不是是和否的問題,而是多和少的問題,也就是說,我們一般不會說有沒有遵守,而是說遵守程度的多少。任何事都是過猶不及,設計模式的六個設計原則也是一樣,制定這六個原則的目的并不是要我們刻板的遵守他們,而需要根據實際情況靈活運用。對他們的遵守程度只要在一個合理的范圍內,就算是良好的設計。我們用一幅圖來說明一下。

圖中的每一條維度各代表一項原則,我們依據對這項原則的遵守程度在維度上畫一個點,則如果對這項原則遵守的合理的話,這個點應該落在紅色的同心圓內部;如果遵守的差,點將會在小圓內部;如果過度遵守,點將會落在大圓外部。一個良好的設計體現在圖中,應該是六個頂點都在同心圓中的六邊形。
##實例
在軟件開發過程中,永遠不變的就是變化。開閉原則是使我們的軟件系統擁抱變化的核心原則之一。對擴展可放,對修改關閉給出了高層次的概括,即在需要對軟件進行升級、變化時應該通過擴展的形式來實現,而非修改原有代碼。當然這只是一種比較理想的狀態,是通過擴展還是通過修改舊代碼需要根據代碼自身來定。
在Volley中,開閉原則體現得比較好的是Request類族的設計。我們知道,在開發C/S應用時,服務器返回的數據格式多種多樣,有字符串類型、xml、json等。而解析服務器返回的Response的原始數據類型則是通過Request類來實現的,這樣就使得Request類對于服務器返回的數據格式有良好的擴展性,即Request的可變性太大。
例如我們返回的數據格式是Json,那么我們使用JsonObjectRequest請求來獲取數據,它會將結果轉成JsonObject對象,我們看看JsonObjectRequest的核心實現。
```
/**
* A request for retrieving a {@link JSONObject} response body at a given URL, allowing for an
* optional {@link JSONObject} to be passed in as part of the request body.
*/
public class JsonObjectRequest extends JsonRequest<JSONObject> {
// 代碼省略
@Override
protected Response<JSONObject> parseNetworkResponse(NetworkResponse response) {
try {
String jsonString =
new String(response.data, HttpHeaderParser.parseCharset(response.headers));
return Response.success(new JSONObject(jsonString),
HttpHeaderParser.parseCacheHeaders(response));
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
return Response.error(new ParseError(e));
} catch (JSONException je) {
return Response.error(new ParseError(je));
}
}
}
```
JsonObjectRequest通過實現Request抽象類的parseNetworkResponse解析服務器返回的結果,這里將結果轉換為JSONObject,并且封裝到Response類中。
例如Volley添加對圖片請求的支持,即ImageLoader( 已內置 )。這個時候我的請求返回的數據是Bitmap圖片。因此我需要在該類型的Request得到的結果是Request,但支持一種數據格式不能通過修改源碼的形式,這樣可能會為舊代碼引入錯誤。但是你又需要支持新的數據格式,此時我們的開閉原則就很重要了,對擴展開放,對修改關閉。我們看看Volley是如何做的。
```
/**
* A canned request for getting an image at a given URL and calling
* back with a decoded Bitmap.
*/
public class ImageRequest extends Request<Bitmap> {
// 代碼省略
// 將結果解析成Bitmap,并且封裝套Response對象中
@Override
protected Response<Bitmap> parseNetworkResponse(NetworkResponse response) {
// Serialize all decode on a global lock to reduce concurrent heap usage.
synchronized (sDecodeLock) {
try {
return doParse(response);
} catch (OutOfMemoryError e) {
VolleyLog.e("Caught OOM for %d byte image, url=%s", response.data.length, getUrl());
return Response.error(new ParseError(e));
}
}
}
/**
* The real guts of parseNetworkResponse. Broken out for readability.
*/
private Response<Bitmap> doParse(NetworkResponse response) {
byte[] data = response.data;
BitmapFactory.Options decodeOptions = new BitmapFactory.Options();
Bitmap bitmap = null;
// 解析Bitmap的相關代碼,在此省略
if (bitmap == null) {
return Response.error(new ParseError(response));
} else {
return Response.success(bitmap, HttpHeaderParser.parseCacheHeaders(response));
}
}
}
```
需要添加某種數據格式的Request時,只需要繼承自Request類,并且實現相應的方法即可。這樣通過擴展的形式來應對軟件的變化或者說用戶需求的多樣性,即避免了破壞原有系統,又保證了軟件系統的可擴展性。