深入浅出设计模式原则之开闭原则（OCP）

桃扇骨 2023-01-04 10:24 145阅读 0赞

**下面以两个例子来解释开闭原则（[程序代码][Link 1]）**

**【按例1】Windows 的桌面主题设计**

分析：Windows 的主题是桌面背景图片、窗口颜色和声音等元素的组合。用户可以根据自己的喜爱更换自己的桌面主题，也可以从网上下载新的主题。这些主题有共同的特点，可以为其定义一个抽象类（Abstract Subject），而每个具体的主题（Specific Subject）是其子类。用户窗体可以根据需要选择或者增加新的主题，而不需要修改原代码，所以它是满足开闭原则的，其类图如图 1 所示。

![Windows的桌面主题类图][Windows]

#include <QCoreApplication>
    #include <iostream>
    
    /*!
     * \brief 抽象主题类
     */
    class AbstractSubject{
    public:
        virtual void Display(void) = 0;
    };
    
    /*!
     * \brief The SpecificSubject1 class
     */
    class SpecificSubject1:public AbstractSubject{
    public:
        virtual void Display(void){
            std::cout<<"SpecificSubject1"<<std::endl;
        }
    };
    
    /*!
     * \brief The SpecificSubject2 class
     */
    class SpecificSubject2:public AbstractSubject{
    public:
        virtual void Display(void){
            std::cout<<"SpecificSubject2"<<std::endl;
        }
    };
    
    int main(int argc, char *argv[])
    {
        QCoreApplication a(argc, argv);
        AbstractSubject *subject = new SpecificSubject1;
        subject->Display();
        delete subject;
        return a.exec();
    }

**【例子2】简单运算器**

#include <QCoreApplication>
    #include <iostream>
    
    /*!
     * \brief 运算类
     */
    class Calculator{
    public:
        Calculator(int a, int b, std::string mop)
        {
            this->_ma = a;
            this->_mb = b;
            this->_moperator = mop;
        }
        int getResult()
        {
            if (_moperator.compare("+") == 0)
                return _ma + _mb;
            else if (_moperator.compare("-") == 0)
                return _ma - _mb;
            else if (_moperator.compare("*") == 0)
                return _ma * _mb;
            else
                return 0;
        }
    public:
        int _ma;
        int _mb;
        std::string _moperator;
    };
    
    int main(int argc, char *argv[])
    {
        QCoreApplication a(argc, argv);
    
        Calculator *myCal = new Calculator(10,20,"+");
        std::cout<<myCal->getResult()<<std::endl;
        delete myCal;
        return a.exec();
    }

以上代码代码不符合开闭原则，按开闭原则应修改如下：

#include <QCoreApplication>
    #include <iostream>
    
    /*!
     * \brief 抽象计算器类
     */
    class AbstractCalculator
    {
    public:
        virtual int GetResult() = 0;
        virtual void SetOperatorNumber(int a, int b) = 0;
    public:
        int _mA;
        int _mB;
    };
    
    /*!
     * \brief 加法计算器类
     */
    class PlusCalculator :public AbstractCalculator
    {
    public:
        virtual void SetOperatorNumber(int a, int b)
        {
            this->_mA = a;
            this->_mB = b;
        }
        virtual int GetResult()
        {
            return _mA + _mB;
        }
    };
    
    /*!
     * \brief 减法计算器类
     */
    class MinuteCalculator :public AbstractCalculator
    {
    public:
        virtual void SetOperatorNumber(int a, int b)
        {
            this->_mA = a;
            this->_mB = b;
        }
        virtual int GetResult()
        {
            return _mA - _mB;
        }
    };
    
    /*!
     * \brief 乘法计算器类
     */
    class MultiplyCalculator :public AbstractCalculator
    {
    public:
        virtual void SetOperatorNumber(int a, int b)
        {
            this->_mA = a;
            this->_mB = b;
        }
        virtual int GetResult()
        {
            return _mA * _mB;
        }
    };
    
    int main(int argc, char *argv[])
    {
        QCoreApplication a(argc, argv);
        AbstractCalculator *calculator = new PlusCalculator;
        calculator->SetOperatorNumber(10, 20);
        std::cout << calculator->GetResult() << std::endl;
        delete calculator;
        return a.exec();
    }

增加一个方法，无需修改源代码，只需新增一个类即可。

开闭原则的核心思想是：**对扩展开放，对修改关闭**。在程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码，实现一个热插拔的效果。简言之，是为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。想要达到这样的效果，我们需要使用接口和抽象类，后面的具体设计中我们会提到这点。

参考：

1.  [开闭原则——面向对象设计原则][Link 2]
2.  [C++设计模式之开闭原则][C]

[Link 1]: https://download.csdn.net/download/a8039974/14094192
[Windows]: /images/20221119/0343fbc8a27542889c1d080482d21ac3.png
[Link 2]: http://c.biancheng.net/view/1322.html
[C]: https://blog.csdn.net/duixiaoyan/article/details/89298153