(1) 定义

一个软件实体(类、模块、函数等)，对于扩展是开放的，对于更改是封闭的。

对于扩展是开放的：这意味着模块的行为是可以扩展的。当应用的需求发生改变时，我们可以对模块进行扩展，比如增加新的类或接口，使其具有满足那些改变的新行为。

对于更改是关闭的：对模块进行扩展时，不必改动模块的源代码，即模块中原有的类或接口不应该改变。

——《敏捷软件开发：原则、模式与实践》

如果程序中的一处改动，会产生连锁反应，导致其他一系列模块的改动，那么设计就具有僵化性的臭味。此时，我们就应该根据OCP原则对程序重构，如果正确地应用OCP，这样以后再进行同样的改动时，就只需要增加新的代码，而不必改动已经正常运行的代码。

注意：编程中遵循的其他设计原则(单一职责原则、里氏替换原则、依赖倒置原则、接口隔离原则等)，以及使用设计模式(23种设计模式)的目的就是遵循开闭原则，使程序对扩展开放，对修改关闭，避免程序中某一处的改动对已经正在运行的部分产生影响，提高程序的可扩展性和可维护性。

(2) 怎样在不改动程序源代码的情况下去更改它的行为呢？(如何让程序符合OCP原则呢？)

用抽象构建框架，用实现扩展细节。

(3) 开闭原则案例

用一个经典的画图形的程序，来简单描述何为OCP原则。

• 违反OCP的情况：

/** * 图形枚举类 */public enum ShapeType {    /**     * 圆形     */    Circle,    /**     * 正方形     */    Square}/** * 图形 */public class Shape {    ShapeType itsType;}/** * 圆形 */public class Circle extends Shape{    public Circle(){        super.itsType = ShapeType.Circle;    }    public void draw(){        System.out.println("绘制圆形");    }}/** * 正方形 */public class Square extends Shape{    public Square(){        super.itsType = ShapeType.Square;    }    public void draw(){        System.out.println("绘制正方形");    }}/** * 图形编辑器 */public class GraphicEditor {    public void drawShape(Shape shape){        if (shape.itsType == ShapeType.Circle){            drawCircle(new Circle());        }else if(shape.itsType == ShapeType.Square){            drawSquare(new Square());        }    }    public void drawCircle(Circle circle){        circle.draw();    }    public void drawSquare(Square square){        square.draw();    }}/** * 客户端 */public class Client {    public static void main(String[] args) {        GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();        // 绘制圆形        graphicEditor.drawShape(new Circle());        // 绘制正方形        graphicEditor.drawShape(new Square());    }}

程序运行结果：

绘制圆形

绘制正方形

UML类图如下：

GraphicEditor不符合OCP原则，原因有两点：

1、它对于新的形状的添加不是封闭的，如果我们希望图形编辑器可以画三角形，就必须更改GraphicEditor这个类，在其drawShape函数中加一个if分支用于画三角形。

2、当我们增加一种图形形状时，必须要在ShapeType枚举中添加一个成员，由于所有图形形状都依赖于ShapeType枚举，所以我们必须重新编译所有的图形形状类，并且也必须要重新编译所有依赖于Shape类的模块。

由此可见，增加一种新的形状类型带来的影响是巨大的，对程序的改动是巨大的。

当增加一个三角形形状，代码如下所示。我们需要在ShapeType枚举中增加一种图形形状类型，同时增加一个三角形类，最重要的是我们需要修改GraphicEditor类的drawShape函数，给其增加一个if分支表示三角形，我们改动了原有的类，这违反了开闭原则。

/** * 图形枚举类 */public enum ShapeType {    /**     * 圆形     */    Circle,    /**     * 正方形     */    Square,    /**     * 三角形     */    Triangle}/** * 三角形 */public class Triangle extends Shape{    public Triangle(){        super.itsType = ShapeType.Triangle;    }    public void draw(){        System.out.println("绘制三角形");    }}/** * 图形编辑器 */public class GraphicEditor {    public void drawShape(Shape shape){        if (shape.itsType == ShapeType.Circle){            drawCircle(new Circle());        }else if(shape.itsType == ShapeType.Square){            drawSquare(new Square());        }else if(shape.itsType == ShapeType.Triangle){            drawTriangle(new Triangle());        }    }    public void drawCircle(Circle circle){        circle.draw();    }    public void drawSquare(Square square){        square.draw();    }    public void drawTriangle(Triangle triangle){        triangle.draw();    }}/** * 客户端 */public class Client {    public static void main(String[] args) {        GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();        // 绘制圆形        graphicEditor.drawShape(new Circle());        // 绘制正方形        graphicEditor.drawShape(new Square());        // 绘制三角形        graphicEditor.drawShape(new Triangle());    }}

程序运行结果：

绘制圆形

绘制正方形

绘制三角形

• 遵循OCP的情况：

把Shape类做成一个抽象类，并提供一个抽象的draw方法，让派生类去实现draw方法，GraphicEditor的drawShape方法使用Shape抽象类作为入参，调用Shape的draw方法。根据多态(面向对象三个基本特征之一)的向上转换(向上转换思想这个概念，来自《java编程思想》)思想 ，GraphicEditor的drawShape方法会根据传进来的不同的Shape抽象类的派生类，调用不同派生类的draw方法。

如果我们希望增加一个图形形状，只需增加一个Shape的派生类，让其实现draw方法即可，无需对GraphicEditor类做改动。

上述就是应用到23种设计模式中的策略模式，目的是使程序满足OCP原则，达到对扩展开放，对修改关闭的目的。

/** * 图形形状抽象类 */public abstract class Shape {    public abstract void draw();// 抽象方法}/** * 图形形状：圆形 */public class Circle extends Shape {    @Override    public void draw() {        System.out.println("绘制圆形");    }}/** * 图形形状：正方形 */public class Square extends Shape {    @Override    public void draw() {        System.out.println("绘制正方形");    }}/** * 图形编辑器 */public class GraphicEditor {    /**     * 向上转换：传入进来的Circle、Square等等是Shape的派生类，会向上      * 转换成Shape。     * @param shape     */    public void drawShape(Shape shape){        shape.draw();    }}/** * 客户端 */public class Client {    public static void main(String[] args) {        GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();        graphicEditor.drawShape(new Circle());// 绘制圆形        graphicEditor.drawShape(new Square());// 绘制正方形    }}

程序运行结果：

绘制圆形

绘制正方形

当我们增加一个三角形形状，代码如下所示。我们只需要增加一个Triangle类，让其继承Shape抽象类，并实现抽象draw方法，然后在Client增加一行代码即可，GraphicEditor类并不需要改动，此时我们就做到了对扩展开放(增加一个Triangle类)，对修改关闭(原有的GraphicEditor类并不需要改动)。

/** * 图形形状：三角形 */public class Triangle extends Shape{    @Override    public void draw() {        System.out.println("绘制三角形");    }}/** * 客户端 */public class Client {    public static void main(String[] args) {        GraphicEditor graphicEditor = new GraphicEditor();        graphicEditor.drawShape(new Circle());// 绘制圆形        graphicEditor.drawShape(new Square());// 绘制正方形        graphicEditor.drawShape(new Triangle());// 绘制三角形    }}

程序运行结果：

绘制圆形

绘制正方形

绘制三角形

UML类图如下：

(4) 总结

面向对象的其他几个设计原则以及设计模式，都是为了使程序符合OCP原则，遵循OCP原则可以带来面向对象技术所声称的巨大好处，也就是灵活性、可扩展性、可重用性以及可维护性。

然而，并不是说只要使用一种面向对象语言就必须要遵循OCP原则。对于应用程序中的每个部分都肆意地进行抽象并不是一个好的注意，这只是为了OCP而OCP。正确的做法是，开发人员应该仅仅对程序中呈现出频繁变化的那些部分做抽象，对于那些基本不会变化或者变化很小的部分，保持原状即可。拒绝不成熟的抽象和抽象本身一样重要。