面向对象设计(OOD)思想——还是以播放器为例(ZT) 58R.`5B
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有了思想才能飞翔,缺乏灵活就象少了轮子的汽车,难以飞奔。为了更好的理解设计思想,结合一个尽可能简洁的实例来说明OOD、设计模式及重构。通过下面的代码,详细地阐述面向对象设计思想。 b>]UNf"-
一、传统过程化设计思想 tMXNi\Bj
假定我们要设计一个媒体播放器(只从软件设计的角度,不涉及硬件)。该媒体播放器目前只支持音频文件mp3和wav。按照结构化设计思想,设计出来的播放器的代码如下: 4{G>T
public class MediaPlayer GK1P7Qy?V
{ =i6k[ rg
private void PlayMp3() %vbov}R
{ _+Z5qUmQ
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); !wC(
]Y
} KN&|&51p}
5Rp mR
private void PlayWav() 8:2Vib$
{ &'Xgf!x
MessageBox.Show("Play the wav file."); ?v`24p3PC
} X9?0`6Li
HY;kV6g{P
public void Play(string audioType) /J9Or{#r
{ PKd'lo
switch (audioType.ToLower()) X{ :3UTBR
{ ,;Uf>8~
case ("mp3"): rr>6;
PlayMp3(); K5z<n0X ~
break; OTNI@jQ)
case ("wav"): @'y8* _
PlayWav(); +pQ3bX
break; A)&CI6(
} w|NI d,#f
} M !X^2
} (EH}lh}%
从传统的过程化设计思想来看,这是一段既实用又简洁的代码。 @z:E]O}
如果,客户又提出新的要求:要播放器不仅仅播放mp3和wav文件,还要播放其他音频文件如wma、mp4等,为此我们要不断地增加相应地播放方法和修改条件语句,直止条件语句足够长。 ^}`24~|y
如果,客户感到这个媒体播放器功能太少了,只能闻其声,不能见其人,太单一。如果在听着优美音乐的同时又能看到歌唱者潇洒、英俊的舞姿那就更好了。从代码设计的角度看,他们希望媒体播放器支持视频文件了。也许你会想,不会再增加视频这方面的代码,可以,在增加视频媒体的播放方法,在修改条件判断语句,如果还有其他,还可以同样地增加、修改。到此你也许会提出,要是不修改或很少修改原来的代码就能增添其他功能该多好啊! B~b
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这样看,原来的软件设计结构似乎有点问题。事实上,随着功能的不断增加,你越来越发现这个设计非常的糟糕,因为它根本没有为未来的需求变更提供最起码的扩展。为了应接不暇的变更需求,你不得不不厌其烦地修改原来的代码,使其适应需求变化,甚至在修改代码时,由于过多的代码依赖关系弄得人焦头烂额,直止一塌糊涂。 uMRzUK`QK
二、面向对象设计思想 40z1Qkmaey
还是以设计一个媒体播放器为例,设计要求相同。不访我们换个设计思路利用面向对象设计思想(OOD)来做做看如何! yCkX+{ki
根据OOD的思想,我们应该把mp3和wav分别看作是两个独立的对象。代码设计如下: Bn.5ivF3
public class MP3 \jZ)r>US"
{ 24wr=5p]Q
public void Play() K[x=knFO
{ ;wTc_i
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); 8idI Jm%y
} @LSX@V
} CWJN{
f{uS
public class WAV ;f=.SJF
{ wFjQ1<s=
public void Play() gSf> +|
{ 4J?\JcGs
MessageBox.Show("Play the wav file."); /2MZH
} .v-2A);I
} ?y__ Vrw
BK
wo2=m~
Public class MediaPlayer s'OK])>`
{ EVE"F'Ww,_
switch (audioType.ToLower()) (*,R21<%
{ e_g&L)
case ("mp3"): ux,eY
MP3 m = new MP3(); \rE] V,,2
m.Play(); U#<{RqY
break; F`,Hf Cb\
case ("wav"): yo%Nz"
WAV w = new WAV(); `?f<hIJoz
w.Play(); FYb]9MX
break; 4,?beA
} 'I:_}q
} b *3h}n;
现在我们重构代码,建立统一的Play()方法,(在后面的设计中,你会发现这样改名是多么的重要!)更改媒体播放类MediaPlayer的代码。如果这样的设计代码,实质上没有多大的变化,只是对原来过程化设计思想的一种替代,并没有击中要害,亦然没有灵活性、可扩展性。 \HQ.Pwr 6
2.1单向分派技术的应用(在这里用类的多态来实现的) Ocn@JOg
我们不访这样设想:既然mp3和wav都属于音频文件,都具有音频文件的共性,应该建立一个共同的AudioMedia父类。 3o"l
sly
public class AudioMedia +}Mm5^6*
{ *SpE
XO
public void Play() 7xR:\FBa^
{ (:h&c6'S)b
MessageBox.Show("Play the AudioMedia file."); =W>a ~e]/
} <fA}_BH%]
} e E(+
现在引入继承思想,OOD就有点雏形了(不是说有了继承就有了OOD思想,这里只是从继承的角度谈一谈OOD思想,当然从其他角度如合成、聚合等角度也能很好地体现OOD思想)。 0QxBC7`qp
其实在现实生活中,我们的播放器播放的只能是某种具体类型的音频文件如mp3,因此这个AudioMedia类只能是音频媒体的一个抽象化概念,并没有实际的使用情况。对应在OOD设计中,既这个类永远不会被实例化。为此我们应将其改为抽象类,如下: &}K%F)S
public abstract class AudioMedia 8 qZbsZi4
{ O@w_"TJP/z
public abstract void Play(); PWquu`
} .u`A4;;Gw
{xOzxLB;
public class MP3:AudioMedia Kaaz,C.$^
{ 7#X`D
public override void Play() .F[5{XV
{ d/awQXKe7
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); <I 0om(P
} E*kZGHA
} DZA '0-
5+j):_
public class WAV:AudioMedia &JD^\+7U:
{ ~QUN O~
public override void Play() c%&*yR
{ kuq&; uk$Q
MessageBox.Show("Play the wav file."); ZwiXeD+4
} <*P)"G
} .ud&$-[a
"L8Hgwg
public class MediaPlayer Ekh)l0
l
{ !DV0u)k(
//根据需要完成任务的单向分派 N P5K1:
public void Play(AudioMedia media) .q!i
+0
{ =
C/F26=|
media.Play(); jl>wvY||
} [HQ/MkP-Z
} }_H\75Iv
到此,我们通过单向分派技术使OOD思想得到进一步的体现。现在的设计,即满足了类之间的层次关系,又保证了类的最小化原则,同时又体现了面向对象设计原则(开—闭原则、里氏代换原则)更利于扩展。(止此,你会发现play方法名的更改是多么必要)。 %?F$3YN,
如果现在又增加了对WMA、MP4等音频文件的播放,只需要设计WMA类,MP4类,并继承AudioMedia,在相应的子类中重写Play方法就可以了,MediaPlayer类对象的Play方法根本不用任何改变。 kf#S"[/E
如果让媒体播放器能够支持视频文件,必须另外设计视频媒体的类。因视频文件和音频文件有很多不同的地方,不可能让视频继承音频。假设我们播放器支持RM和MPEG格式的视频。视频类代码如下: NzN"_o jM
public abstract class VideoMedia Zv?"1Y< L
{ y{~tMpo<
public abstract void Play(); t**d{P+
} m9]Ge]
B|{E[]iK
public class RM:VideoMedia VW;E14
{ M a3}w-=;
public override void Play() H6Gs&y