1 定义

软件实体（类、模块、函数等等）应该是可以扩展的，但是不可修改的。开放-封闭原则主要体现在两个方面：

对扩展开放，意味着有新的需求或变化时，可以对现有代码进行扩展，以适应新的情况。
对修改封闭，意味着一旦设计完成，就可以独立完成其工作，而不要对类进行任何修改。

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2 如何实现

在OCP中，实现开放封闭的方法就是抽象编程，而不对具体编程，因为抽象相对稳定。让类依赖于固定的抽象，所以对修改就是封闭的；而通过面向对象的继承和多态机制，可以实现对抽象体的继承，通过覆写其方法来改变固有行为，实现新的扩展方法，所以对于扩展就是开放的。这是实施开放-封闭原则的基本思路，同时这种机制建立在两个基本的设计原则的基础上，这就是Liskov替换原则和合成/聚合复用原则。
实现OCP原则的设计模式主要有模板模式、策略模式。而封装变化，是实现这一原则的重要手段，将经常发生变化的状态封装为一个类。具体设计模式的编写可以参考如下文章（4.1，4.2章节）：
https://blog.csdn.net/weixin_37624828/article/details/106059837

2.1 问题：一个糟糕的设计

代码清单：

ShapeType.java --枚举类
Point.java
Shape.java
Square.java
Circle.java
OcpDemo1.java

1 ShapeType.java

public enum ShapeType {/*** 圆*/CIRCLE,/*** 方*/SQUARE
}

2 Point.java

public class Point {private double x;private double y;public double getX() {return x;}public void setX(double x) {this.x = x;}public double getY() {return y;}public void setY(double y) {this.y = y;}public Point(double x, double y) {this.x = x;this.y = y;}@Overridepublic String toString() {return "Point{" +"x=" + x +", y=" + y +'}';}
}

3 Shape.java

public abstract class Shape {ShapeType itsType;
}

4 Square.java

public class Square extends Shape {double itsSide;Point itsToLeft;public Square(ShapeType itsType, double itsSide, Point itsToLeft) {this.itsType = itsType;this.itsSide = itsSide;this.itsToLeft = itsToLeft;}public void drawSquare(){System.out.println("绘制方形");System.out.println(toString());}@Overridepublic String toString() {return "Square{" +"itsSide=" + itsSide +", itsToLeft=" + itsToLeft +", itsType=" + itsType +'}';}
}

5 Circle.java

public class Circle extends Shape{double itsRadius;Point itsCenter;public Circle(ShapeType itsType, double itsRadius, Point itsCenter) {this.itsType = itsType;this.itsRadius = itsRadius;this.itsCenter = itsCenter;}public void drawCircle(){System.out.println("绘制圆形");System.out.println(toString());}@Overridepublic String toString() {return "Circle{" +"itsRadius=" + itsRadius +", itsCenter=" + itsCenter +", itsType=" + itsType +'}';}
}

6 OcpDemo1.java

public class OcpDemo1 {public static void main(String[] args) {List<Shape> shapeList = new ArrayList<>();shapeList.add(new Circle(ShapeType.CIRCLE, 1, new Point(1, 2)));shapeList.add(new Square(ShapeType.SQUARE, 1, new Point(1, 2)));shapeList.add(new Square(ShapeType.SQUARE, 1, new Point(1, 2)));shapeList.add(new Circle(ShapeType.CIRCLE, 1, new Point(1, 2)));for (int i = 0; i < shapeList.size(); i++) {switch (shapeList.get(i).itsType){case CIRCLE:((Circle) shapeList.get(i)).drawCircle();break;case SQUARE:((Square) shapeList.get(i)).drawSquare();break;default:System.out.println("非圆非方");}}}
}

OcpDemo1中的main方法就不符合OCP原则，因为它对新的类型的添加不是封闭的，每次添加一个新类型就需要在switch菜单中添加一个选项。
在实际工作中并非每一个判断条件都像上述选项中这么规范，一般的判断条件都是由逻辑操作符组合而成的复杂判断条件，因此这样的设计是一个糟糕的设计。

2.2 解决方案：遵循OCP

类图

注：蓝色代表Shape类型是可以扩展的

代码清单：

Shape.java --接口
Circle.java
Square.java
OcpDemo2.java

1 Shape.java

public interface Shape {/*** 绘制形状方法*/void draw();
}

2 Circle.java

public class Circle implements Shape{ShapeType itsType;double itsRadius;Point itsCenter;Circle(ShapeType itsType, double itsRadius, Point itsCenter) {this.itsType = itsType;this.itsRadius = itsRadius;this.itsCenter = itsCenter;}@Overridepublic void draw(){System.out.println("绘制圆形");System.out.println(toString());}@Overridepublic String toString() {return "Circle{" +"itsRadius=" + itsRadius +", itsCenter=" + itsCenter +", itsType=" + itsType +'}';}
}

3 Square.java

public class Square implements Shape {ShapeType itsType;double itsSide;Point itsToLeft;public Square(ShapeType itsType, double itsSide, Point itsToLeft) {this.itsType = itsType;this.itsSide = itsSide;this.itsToLeft = itsToLeft;}@Overridepublic void draw(){System.out.println("绘制方形");System.out.println(toString());}@Overridepublic String toString() {return "Square{" +"itsSide=" + itsSide +", itsToLeft=" + itsToLeft +", itsType=" + itsType +'}';}
}

4 OcpDemo2.java

public class OcpDemo2 {public static void main(String[] args) {List<Shape> shapeList = new ArrayList<>();shapeList.add(new Circle(ShapeType.CIRCLE, 1, new Point(1, 2)));shapeList.add(new Square(ShapeType.SQUARE, 1, new Point(1, 2)));shapeList.add(new Square(ShapeType.SQUARE, 1, new Point(1, 2)));shapeList.add(new Circle(ShapeType.CIRCLE, 1, new Point(1, 2)));// 绘制图形drawShape(shapeList);}/*** 绘制图形* @param list 图形集合*/private static void drawShape(List<Shape> list) {for (Shape shape : list) {shape.draw();}}
}

如果list需要添加一个新类型时，drawShape方法无需做出修改，只需要实现一个新类型即可，这就遵循了开放-封闭原则。Shape类型是可以扩展的（遵循了开放），drawShape方法无需修改（遵循了封闭）。

3 结论

在许多方面，OCP都是面向对象设计的核心所在。遵循这个原则可以体现面向对象技术的好处（灵活性、可重用性以及可维护性）。但是并不是只要使用面向对象语言就需要遵循这个原则，开发人员应该对程序中频繁变化的部分做出抽象，而不是对程序肆意抽象。抽象和拒绝抽象同样重要

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