入门设计原则C++实现二：开闭原则

软件实体应当对扩展开放，对修改关闭

• Software entities should be open for extension，but closed for modification

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含义：

• 对于扩展是开放的（Open for extension）。也就是模块的行为是可以扩展的，当应用的需求改变时，我们可以对模块进行扩展，使其具有满足那些改变的新行为。

• 对于修改是关闭的（Closed for modification）。对模块行为进行扩展时，不必改动模块的源代码或者二进制代码。模块的二进制可执行版本，无论是可链接的库、DLL或者.EXE文件，都无需改动。

当项目需求变动时，在不修改源代码前提下，通过增加新类/新方法/新模块等方式满足新的需求，而不是修改。

作用(优点)

• 最基础的设计原则，前面讲的6个设计原则，跟后面讲设计模式目的都是为让程序(架构）能遵循开闭原则，或者说其他的原则都是开闭原则的具体形态。

• 开闭原则是面向对象程序设计的终极目标，要求程序(架构)既要拥有一定的适应性和灵活性，又要具备稳定性和延续性

• 方便测试，遵循开闭原则的程序模块只需要独立测试拓展模块即可

• 提高复用性，符合开闭原则的组件设计，一般都是高内聚低耦合的设计

实现方式

开闭原则的实现基本围绕着抽象约束，封装变化这个思想展开的。即通过接口/抽象类来定义一个统一的规范，对功能做约束，而需要变动的因素或个体差异通过具体实现类/子类体现。

案例分析

一个饲养员喂羊动物的小案例

示例1：

#include 

class Dog{
public:
    void eat() {
        std::cout << "狗吃骨头" << std::endl;
    }
};

class Cat{
public:
    void eat() {
        std::cout << "猫吃鱼" << std::endl;
    }
};

class Keeper{
public:
    void feedDog(Dog* dog) {
        dog->eat();
    }
    void feedCat(Cat* cat) {
        cat->eat();
    }
};

int main(){
    Cat* cat = new Cat;
    Dog* dog = new Dog;
    Keeper* keeper = new Keeper;

    keeper->feedDog(dog);
    keeper->feedCat(cat);

    return 1;
}

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分析：这是一个很简答的小例子，一个猫类一个狗类，一个饲养员类，猫和狗具有吃的方法，饲养员具有喂猫和喂狗两种方法，main中调用也符合预期。这是现有的功能(旧功能)，想象一下，当动物园新进一种动物，比如小鱼，代码应当如何变化呢

1. 新增小鱼类，也具有吃的方法；新增类，属于模块级变化，设计模式中允许对拓展开放；

2. 修改keeper类，增加喂小鱼的方法；keeper类属于旧的功能类，但是随着新需求的增加要被修改，违背了原则中的对修改关闭；

3. main中使用。

同时，该例子也违背了

高层次的模块不要依赖低层次的模块，二者都应该依赖于其抽象（案例中 keeper和dog都是具体类，keeper依赖dog类，因为dog类变化后，keeper可能会出问题）

抽象不应该依赖于具体，而是具体应该依赖于抽象（具体类依赖了具体类，而不是依赖抽象类）

示例2

#include 

class Animal{
public:
    virtual void eat() = 0; //纯虚函数
};

class Dog : public Animal{
public:
    virtual void eat() override {
        std::cout << "狗吃骨头" << std::endl;
    }
};

class Cat : public Animal{
public:
    virtual void eat() override {
        std::cout << "猫吃鱼" << std::endl;
    }
};

class Keeper{
public:
    void feedAnimal(Animal* a) {
        a->eat();
    }
};

int main(){
    Animal* cat = new Cat;
    Animal* dog = new Dog;
    Keeper* keeper = new Keeper;

    keeper->feedAnimal(dog);
    keeper->feedAnimal(cat);

    return 1;
}

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分析：从狗类和猫类中抽象出来动物类