開閉原則

LieBrother發表於2019-01-09

個人部落格原文:
開閉原則

景

設計模式六大原則之六:開閉原則。

簡介

姓名 :開閉原則

英文名 :Open Closed Principle

價值觀 :老頑童就是我,休想改變我

個人介紹

Software entities (classes, modules, functions, etc.) should be open for extension, but closed for modification.(軟體中的物件(類,模組,函式等等)應該對於擴充套件是開放的,但是對於修改是封閉的)
(來自維基百科)

停更了三四天了,這幾天比較忙,不僅僅是工作上,更多是精神上。週日突然老胃病又復發了,一直疼到凌晨 4,5 點。因為這次疼得蠻厲害的,所以準備去醫院看一下醫生,這時候才體驗到大城市就醫之苦。週日晚下載了微醫 App (不是做廣告哈),也不知道哪家醫院好,在深圳兩年半還沒去過醫院,隨便選個三甲醫院:北京大學深圳醫院,看了消化內科門診的醫生列表,整整這一週主任醫生都預約滿了,頓時很崩潰,打電話給醫院預約,最快只能預約 17 號,are you kidding?App 上有個 『立即問診』功能,線上把狀況告訴醫生,醫生一天之內接診,需要花 60 塊,我就嘗試一下,沒想到第二天醫生回覆後,說可以下午去醫院看,他可以臨時加號。就這樣跳過了預約,直接看病,不知道你是否也苦於看病煩,可以嘗試這個方法,當然,如果你有更好的方法,可以留言讓更多的人瞭解到。

跑題了跑題了,今天是想和大家分享設計模式最後一個原則:開閉原則。這個原則要求就是允許擴充套件,拒絕修改。既然上面講到看醫生,那就用一個跟看病有關的例子。

故事從這裡開始

小明去醫院看病,醫生開了阿司匹林藥,小明去了收費臺,付了錢,總共 20 塊錢。例子的程式碼如下:

public class OcpTest {

    public static void main(String[] args) {
        Hospital hospital = new Hospital();
        IPatient xiaoMing = new Patient("小明");
        hospital.sellMedicine(xiaoMing);
    }

}


class Medicine {
    private String name;
    private BigDecimal price;

    public Medicine(String name, BigDecimal price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public BigDecimal getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(BigDecimal price) {
        this.price = price;
    }
}

class Hospital {

    private Medicine medicine = new Medicine("阿司匹林", new BigDecimal(20));

    public void sellMedicine(IPatient patient) {
        BigDecimal money = patient.pay(medicine);
        System.out.println(patient.getName() + " 花了 " + money.setScale(2, BigDecimal.ROUND_UP) + " 塊錢買了藥:" + medicine.getName());
    }

}

interface IPatient {
    String getName();
    BigDecimal pay(Medicine medicine);
}

class Patient implements IPatient{

    private String name;

    public Patient(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public BigDecimal pay(Medicine medicines) {
        return medicines.getPrice();
    }

    @Override
    public String getName() {
        return name;
    }

}

第二天和朋友聚會聊起這事,小紅說道:不對呀,前幾天我在醫院也拿了阿司匹林藥,才 14 塊錢呢。小花說:奇怪了,我買的是 16 塊錢。小杰回應:怎麼我買的是 18 塊。怎麼這藥這麼多個價格。小明 Google 搜了一下,發現價格跟社保有關,幾個人便發現,原來他們都是“不同人”:小明沒有社保,小紅社保是一檔,小花社保是二擋,小杰社保是三擋。(假設社保一檔打 7 折,社保二擋打 8 折,社保三擋打 9 折,虛擬的哈)
發現了這祕密後,作為和 IT 工作相關的人,便討論起醫院系統具體實現是怎麼實現的。小紅說:這很簡單呢,藥品給不同人提供不同的價格。程式碼如下:

class Medicine {
    private String name;
    private BigDecimal price;

    public Medicine(String name, BigDecimal price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public BigDecimal getPrice() {
        return price;
    }
    
    public BigDecimal getPrice1() {
        return price.multiply(new BigDecimal(0.7));
    }
    
    public BigDecimal getPrice2() {
        return price.multiply(new BigDecimal(0.8));
    }
    
    public BigDecimal getPrice3() {
        return price.multiply(new BigDecimal(0.9));
    }

    public void setPrice(BigDecimal price) {
        this.price = price;
    }
}

小花說:藥片本身的價格是不會變的,只是給不同人不同價格,所以可以在病人獲取價錢的時候去區分。程式碼如下:

class Patient implements IPatient{

    private String name;
    private int level;

    public Patient(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public BigDecimal pay(Medicine medicines) {
        if (level == 1) {
            return medicines.getPrice().multiply(new BigDecimal(0.7));
        } else if (level == 2) {
            return medicines.getPrice().multiply(new BigDecimal(0.8));
        } else if (level == 3) {
            return medicines.getPrice().multiply(new BigDecimal(0.9));
        }
        return medicines.getPrice();
    }

    @Override
    public String getName() {
        return name;
    }

}

小杰陷入了沉思。。。
小明發話:你們說的方法都可以實現,但是總感覺不對勁,如果以後有社保四擋,還是要修改原來的程式碼,前 2 天設計模式老師講的開閉原則忘記了麼?裡面說要對擴充套件開放,對修改封閉。我覺得這個藥片價格是因為我們人而變的,那是不是我們可以把沒社保的歸為一類人,一檔社保的也為一類,以此類推。我覺得這樣實現更好,增加多 3 類病人,分別是一檔社保、二擋社保、三擋社保。程式碼如下:

class OneLevelSocialSecurityPatient implements IPatient {

    private String name;

    public OneLevelSocialSecurityPatient(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public BigDecimal pay(Medicine medicine) {
        return medicine.getPrice().multiply(new BigDecimal(0.7));
    }

    @Override
    public String getName() {
        return this.name;
    }
}

class TwoLevelSocialSecurityPatient implements IPatient {

    private String name;

    public TwoLevelSocialSecurityPatient(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public BigDecimal pay(Medicine medicine) {
        return medicine.getPrice().multiply(new BigDecimal("0.8"));
    }

    @Override
    public String getName() {
        return this.name;
    }
}

class ThreeLevelSocialSecurityPatient implements IPatient {

    private String name;

    public ThreeLevelSocialSecurityPatient(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public BigDecimal pay(Medicine medicine) {
        return medicine.getPrice().multiply(new BigDecimal("0.9"));
    }

    @Override
    public String getName() {
        return this.name;
    }
}

// 測試程式碼
public static void main(String[] args) {
    Hospital hospital = new Hospital();
    IPatient xiaoMing = new Patient("小明");
    hospital.sellMedicine(xiaoMing);

    IPatient xiaoHong = new OneLevelSocialSecurityPatient("小紅");
    hospital.sellMedicine(xiaoHong);

    IPatient xiaoHua = new TwoLevelSocialSecurityPatient("小花");
    hospital.sellMedicine(xiaoHua);

    IPatient xiaoJie = new ThreeLevelSocialSecurityPatient("小杰");
    hospital.sellMedicine(xiaoJie);
}

程式碼:
OcpTest.java

看了他們的對話和程式碼,是不是能知道哪種方式更好了?對於小紅來說,她沒理清價格變化的原因,價格變化不在於藥片;小花理清了,但是實現方式差了點,以後如果新增了四擋社保,她的實現要修改原有的程式碼,不符合開閉原則;小明的方法就符合開閉原則,如果新增四擋社保人員,他的方法只需要再額外擴充套件一個四擋社保人員就可以,不用動用其他程式碼。

用了這個大家可能不太喜歡的看病的場景來描述這個開閉原則,不要忌諱哈,希望大家都健健康康,遠離醫院。

總結

重申一下:對擴充套件開放,對修改封閉。如果有同學經常看一些開源框架原始碼就會發現,有很多很多抽象類和介面,debug 進去很繞,其實這些抽象類和介面很多都是為了擴充套件用,因為作為開源框架,不得不實現各種可想象到的方案,而這些都基於開閉原則來實現的。以後有機會也可以寫一下原始碼的文章分享給大家。

參考資料:《大話設計模式》、《Java設計模式》、《設計模式之禪》、《研磨設計模式》、《Head First 設計模式》

這周事情比較多,更新會不及時,週五還要出差去一趟上海,週六回深圳,週日回一趟老家,各種奔波。。。

希望文章對您有所幫助,設計模式系列會持續更新,感興趣的同學可以關注公眾號,第一時間獲取文章推送閱讀,也可以一起交流,交個朋友。

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