开闭原则

  • 开闭原则的英文全称是 Open Closed Principle,简写为 OCP。它的英文描述是:software entities (modules, classes, functions, etc.) should be open for extension , but closed for modification。
  • 那是因为,扩展性是代码质量最重要的衡量标准之一。在 23 种经典设计模式中,大部分设计模式都是为了解决代码的扩展性问题而存在的,主要遵从的设计原则就是开闭原则。
  • 表达的通俗一点,那就是,添加一个新的功能应该是,在已有代码基础上扩展代码(新增模块、类、方法等),而非修改已有代码(修改模块、类、方法等)。

正确理解

  • 同样一个代码改动,在粗代码粒度下,被认定为“修改”,在细代码粒度下,又可以被认定为“扩展”。比如,改动一,添加属性和方法相当于修改类,在类这个层面,这个代码改动可以被认定为“修改”;但这个代码改动并没有修改已有的属性和方法,在方法(及其属性)这一层面,它又可以被认定为“扩展”
  • 只要当前它没有破坏原有的代码的正常运行,没有破坏原有的单元测试,我们就可以说,这是一个合格的代码改动
  • 在方法内部进行的,不管从哪个层面(模块、类、方法)来讲,都不能算是“扩展”,而是地地道道的“修改”。不过,有些修改是在所难免的,是可以被接受的
  • 要认识到,添加一个新功能,不可能任何模块、类、方法的代码都不“修改”,这个是做不到的。类需要创建、组装、并且做一些初始化操作,才能构建成可运行的的程序,这部分代码的修改是在所难免的。我们要做的是尽量让修改操作更集中、更少、更上层,尽量让最核心、最复杂的那部分逻辑代码满足开闭原则

如何落地

  • 多花点时间往前多思考一下,这段代码未来可能有哪些需求变更、如何设计代码结构,事先留好扩展点,以便在未来需求变更的时候,不需要改动代码整体结构、做到最小代码改动的情况下,新的代码能够很灵活地插入到扩展点上
  • 识别出代码可变部分和不可变部分之后,我们要将可变部分封装起来,隔离变化,提供抽象化的不可变接口,给上层系统使用。当具体的实现发生变化的时候,我们只需要基于相同的抽象接口,扩展一个新的实现,替换掉老的实现即可,上游系统的代码几乎不需要修改

如何识别扩展点

  • 如果你开发的是一个业务导向的系统,比如金融系统、电商系统、物流系统等,要想识别出尽可能多的扩展点,就要对业务有足够的了解,能够知道当下以及未来可能要支持的业务需求
  • 如果你开发的是跟业务无关的、通用的、偏底层的系统,比如,框架、组件、类库,你需要了解“它们会被如何使用?今后你打算添加哪些功能?使用者未来会有哪些更多的功能需求?”等问题。
  • 合理的做法是,对于一些比较确定的、短期内可能就会扩展,或者需求改动对代码结构影响比较大的情况,或者实现成本不高的扩展点,在编写代码的时候之后,我们就可以事先做些扩展性设计

存在的问题

  • 开闭原则也并不是免费的。有些情况下,代码的扩展性会跟可读性相冲突。
  • 比如,我们之前举的 Alert 告警的例子。为了更好地支持扩展性,我们对代码进行了重构,重构之后的代码要比之前的代码复杂很多,理解起来也更加有难度
  • 在某些场景下,代码的扩展性很重要,我们就可以适当地牺牲一些代码的可读性;在另一些场景下,代码的可读性更加重要,那我们就适当地牺牲一些代码的可扩展性

意义

  • 开闭原则讲的就是代码的扩展性问题,是判断一段代码是否易扩展的“金标准”。而扩展的意义,是为了应对变化(需求),对修改关闭是为了保证已有代码的稳定性;最终结果是为了让系统更有弹性
  • 如果某段代码在应对未来需求变化的时候,能够做到“对扩展开放、对修改关闭”,那就说明这段代码的扩展性比较好。
  • 所以,问如何才能做到“对扩展开放、对修改关闭”,也就粗略地等同于在问,如何才能写出扩展性好的代码。
  • 特别是 23 种经典设计模式,大部分都是为了解决代码的扩展性问题而总结出来的,都是以开闭原则为指导原则的
  • 在众多的设计原则、思想、模式中,最常用来提高代码扩展性的方法有:多态、依赖注入、基于接口而非实现编程,以及大部分的设计模式(比如,装饰、策略、模板、职责链、状态等)。