設計模式六大原則（6）：開閉原則

定義：一個軟體實體如類、模組和函式應該對擴充套件開放，對修改關閉。

問題由來：在軟體的生命週期內，因為變化、升級和維護等原因需要對軟體原有程式碼進行修改時，可能會給舊程式碼中引入錯誤，也可能會使我們不得不對整個功能進行重構，並且需要原有程式碼經過重新測試。

解決方案：當軟體需要變化時，儘量通過擴充套件軟體實體的行為來實現變化，而不是通過修改已有的程式碼來實現變化。

開閉原則是物件導向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，它只告訴我們對擴充套件開放，對修改關閉，可是到底如何才能做到對擴充套件開放，對修改關閉，並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”，我會覺的他什麼都沒說，但貌似又什麼都說了。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後，終於對開閉原則有了一點認識。其實，我們遵循設計模式前面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，只要我們對前面5項原則遵守的好了，設計出的軟體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，說明軟體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。

其實筆者認為，開閉原則無非就是想表達這樣一層意思：用抽象構建框架，用實現擴充套件細節。因為抽象靈活性好，適應性廣，只要抽象的合理，可以基本保持軟體架構的穩定。而軟體中易變的細節，我們用從抽象派生的實現類來進行擴充套件，當軟體需要發生變化時，我們只需要根據需求重新派生一個實現類來擴充套件就可以了。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。

說到這裡，再回想一下前面說的5項原則，恰恰是告訴我們用抽象構建框架，用實現擴充套件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介面程式設計；介面隔離原則告訴我們在設計介面的時候要精簡單一；迪米特法則告訴我們要降低耦合。而開閉原則是總綱，他告訴我們要對擴充套件開放，對修改關閉。

最後說明一下如何去遵守這六個原則。對這六個原則的遵守並不是是和否的問題，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並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範圍內，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。

在上圖中，設計1、設計2屬於良好的設計，他們對六項原則的遵守程度都在合理的範圍內；設計3、設計4設計雖然有些不足，但也基本可以接受；設計5則嚴重不足，對各項原則都沒有很好的遵守；而設計6則遵守過渡了，設計5和設計6都是迫切需要重構的設計。

到這裡，設計模式的六大原則就寫完了。主要參考書籍有《設計模式》《設計模式之禪》《大話設計模式》以及網上一些零散的文章，但主要內容主要還是我本人對這六個原則的感悟。寫出來的目的一方面是對這六項原則系統地整理一下，一方面也與廣大的網友分享，因為設計模式對程式設計人員來說，的確非常重要。正如有句話叫做一千個讀者眼中有一千個哈姆雷特，如果大家對這六項原則的理解跟我有所不同，歡迎留言，大家共同探討。