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开放-关闭原则

1、开闭原则介绍

在Java中的开放-关闭原则（Open-Closed Principle, OCP）是一个重要原则。
该原则的核心思想是：一个类对于扩展是开放的，但对于修改是关闭的。
简单来说，就是在增加新功能时，不需要修改原有代码，而是通过扩展来实现。
通过在不修改源代码的基础上，新增新功能，达到开放-关闭原则。当软件需要变化时，尽量通过扩展软件实体的行为来实现变化，而不是通过修改已有的代码来实现变化。

在Java中实现OCP经常使用抽象类或接口，通过定义一个通用的接口或抽象类来描述一类对象的共性行为，然后在具体的业务实现中，通过继承或实现这个接口或抽象类，来扩展对象的功能。然后，在实现具体的业务逻辑时，通过继承或实现这个基础类型，实现新的功能扩展。这样，当需要增加新的功能时，只需要添加新的代码，而不需要修改已有的代码，从而保证了原有代码的稳定性和可靠性。

2、案例说明

例如，在一个计算器程序中，可以定义一个Calculator接口或抽象类，用于定义各种计算器的通用行为，例如输入数字、进行加减乘除运算等。接着，在实现具体的计算器时，可以通过继承Calculator接口或抽象类，来实现不同的计算器类型，例如普通计算器、科学计算器等等。这样，在增加新的计算器类型时，只需要定义新的子类，而不需要修改已有的代码，从而遵循了开放-关闭原则。

违反OCP规则

// 基础类
public class Shape {private String type;public Shape(String type) {this.type = type;}public void draw() {if (type.equals("Rectangle")) {System.out.println("三角形");} else if (type.equals("Circle")) {System.out.println("矩形");}}
}// 客户端代码
public class Client {public static void main(String[] args) {Shape rectangle = new Shape("Rectangle");Shape circle = new Shape("Circle");rectangle.draw();circle.draw();}
}

在这个示例中，我们只有一个基础类Shape，它有一个构造函数，可以根据传入的参数绘制不同的形状。客户端代码直接创建了基础类的实例，并调用draw方法来绘制形状。

这样的设计违反了开放-关闭原则，因为如果我们需要添加新的形状，就需要修改Shape类的代码，而不是扩展它。例如，如果我们想要添加一个Triangle形状，我们需要修改Shape类的构造函数和draw方法来支持它，而不是创建一个新的三角形类并扩展Shape类。

遵循OCP规则

// 抽象基础类
public abstract class Shape {public abstract void draw();
}// 具体的Rectangle类
public class Rectangle extends Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("这是一个三角形");}
}// 具体的Circle类
public class Circle extends Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("这是一个矩形");}
}// 绘图工具类
public class DrawingTool {public static void drawShapes(List<Shape> shapes) {for (Shape shape : shapes) {shape.draw();}}
}// 客户端代码
public class Client {public static void main(String[] args) {List<Shape> shapes = new ArrayList<>();shapes.add(new Rectangle());shapes.add(new Circle());DrawingTool.drawShapes(shapes);}
}

在上面的代码示例中，Shape是一个抽象基础类，它定义了所有形状的共同行为——绘制。Rectangle和Circle是具体形状的子类，它们继承自Shape并实现了draw方法。DrawingTool是一个绘图工具类，它接受一个包含多种形状的列表，并且能够对每一种形状进行绘制操作。最后，在客户端代码中，我们通过创建一个包含多种形状的列表，并将其传递给DrawingTool，来实现对多种形状进行绘制的功能。

如果还有新的需求，只要通过新增一个继承Shape来扩展新的图形。