开闭原则 | 学习笔记

开闭原则定义

开闭原则是编程世界里面最基础的设计原则，它指导我们如何建立一个稳定，灵活的系统。

一个软件实体，如类、模块和函数应该对拓展开放，对修改关闭

开闭原则是什么意思

开闭原则明确的告诉我们：软件实现应该对拓展开发，对修改关闭。

事实很容易理解，如果我们在维护一个项目，相比去改变代码，我们更愿意增加代码以实现功能；我认为原因有二：

想要改变原来代码需要去理解原来的代码，不论项目大小这都是一项折磨人的事情
改变原来的代码有很大的风险，很容易影响之前的逻辑，特别是对后来加入的人来说

一个软件只要在生命周期内，都会发生变化，既然变化是一个事实，我们就应该在设计是尽量适应这些变化，以提高项目的稳定性和灵活性，真正实现“拥抱变化”。

我们举例说明什么是开闭原则，以书店销售书籍为例，其类图如下：

书籍接口：

// typescript 代码
interface IBook{
  getName(): string;
  getPrice(): string;
  getAuthor(): string;
}

小说类书籍：

// typescript
class NovelBook implements IBook {
  protected name: string
  protected price: number
  protected author: string

  constructor(name: string, price: number, author: string) {
    this.name = name
    this.price = price
    this.author = author
  }

  getAuthor() {
    return this.author
  }
  getName() {
    return this.name
  }
  getPrice() {
    return this.price
  }
}

调用小说类：

1 2	const book = new NovelBook('笑傲江湖',100,'金庸') book.getAuthor() // 金庸

项目投入生产，书籍正常销售，但是我们经常因为各种原因，要打折销售书籍。

也就是说我们要改变我们的书籍价格,getPrice()

原文分析了三种方法：

修改接口 - IBook:
在IBook接口中，增加一个方法getOffrice(),专门用于进行打折处理，所有的实现类实现此方法。但是这样的一个修改方式，实现类NovelBook要修改，同时IBook接口应该稳定且可靠，不应该经常发生改变，否则接口作为契约的作用就失去了。因此，此方案否定。
修改实现类 - NovelBook:
修改NovelBook类的方法，直接在getPrice()方法中实现打折处理。此方法也是有问题的，例如我们还需要读取书籍打折前的价格呢？这不是问题吗？当然我们可以再增加getOffPrice()方法，这也是实现其需求的一种方法，但是这就有两个读取价格的方法。因此这不是最优的方案。
通过拓展实现变化
我们可以增加一个子类OffNovelBook,覆盖getPrice()方法。此方法修改少，对现有的代码没有影响，风险少，是个好办法。

打折类：

class OffNovelBook extends NovelBook {
  constructor(name: string, price: number, author: string) {
    super(name, price, author)
  }
  getPrice() {
    if (this.price > 40) {
      return this.price * 0.8
    } else {
      return this.price * 0.9
    }
  }
}

这样打折销售开发就完成了，我们只是增加了一个OffNovelBook类，我们修改的代码都是高层次的模块，没有修改底层模块，代码改变量少，可以有效的防止风险的扩散。

我们可以把变化归纳为两种类型：

逻辑变化
只改变了一个逻辑，而不涉及其他模块，比如一个算法是a*b*c，现在需要修改为a+b+c，可以直接通过修改原有类中方法的方式来完成，前提条件是所有一览或关联类都按照相同的逻辑处理
子模块变化
一人模块变化，会对其他的模块产生影响，特别是一个低层次的模块变化必然引起高层模块的变化，因此在通过拓展完成变化。

为什么使用开闭原则

第一：开闭原则非常有名，只要是面向对象编程，在开发时都会强调开闭原则

第二：开闭原则是最基础的设计原则，其它的五个设计原则都是开闭原则的具体形态，也就是说其它的五个设计原则是指导设计的工具和方法，而开闭原则才是其精神领袖。依照java语言的称谓，开闭原则是抽象类，而其它的五个原则是具体的实现类。

第三：开闭原则可以提高复用性
在面向对象的设计中，所有的逻辑都是从原子逻辑组合而来，不是在一个类中独立实现一个业务逻辑。只有这样的代码才可以复用，粒度越小，被复用的可能性越大。那为什么要复用呢？减少代码的重复，避免相同的逻辑分散在多个角落，减少维护人员的工作量。那怎么才能提高复用率呢？缩小逻辑粒度，直到一个逻辑不可以分为止。

第四：开闭原则可以提高维护性
一款软件量产后，维护人员的工作不仅仅对数据进行维护，还可能要对程序进行扩展，维护人员最乐意的事是扩展一个类，而不是修改一个类。让维护人员读懂原有代码，再进行修改，是一件非常痛苦的事情，不要让他在原有的代码海洋中游荡后再修改，那是对维护人员的折磨和摧残。

第五：面向对象开发的要求
万物皆对象，我们要把所有的事物抽象成对象，然后针对对象进行操作，但是万物皆发展变化，有变化就要有策略去应对，怎么快速应对呢？这就需要在设计之初考虑到所有可能变化的因素，然后留下接口，等待“可能”转变为“现实”。

开闭原则如何使用

第一：抽象约束
抽象是对一组事物的通用描述，没有具体的实现，也就表示它可以有非常多的可能性，可以跟随需求的变化而变化。因此，通过接口或抽象类可以约束一组可能变化的行为，并且能够实现对扩展开放，其包含三层含义：

通过接口或抽象类约束扩散，对扩展进行边界限定，不允许出现在接口或抽象类中不存在的public方法。
参数类型，引用对象尽量使用接口或抽象类，而不是实现类，这主要是实现里氏替换原则的一个要求
抽象层尽量保持稳定，一旦确定就不要修改
第二：元数据(metadata)控件模块行为
编程是一个很苦很累的活，那怎么才能减轻压力呢？答案是尽量使用元数据来控制程序的行为，减少重复开发。什么是元数据？用来描述环境和数据的数据，通俗的说就是配置参数，参数可以从文件中获得，也可以从数据库中获得。

第三：制定项目章程
在一个团队中，建立项目章程是非常重要的，因为章程是所有人员都必须遵守的约定，对项目来说，约定优于配置。这比通过接口或抽象类进行约束效率更高，而扩展性一点也没有减少。

第四：封装变化
对变化封装包含两层含义：
(1)将相同的变化封装到一个接口或抽象类中
(2)将不同的变化封装到不同的接口或抽象类中，不应该有两个不同的变化出现在同一个接口或抽象类中。
封装变化，也就是受保护的变化，找出预计有变化或不稳定的点，我们为这些变化点创建稳定的接口。

原文链接-六大设计原则之开闭原则