面向对象设计(OOD)思想——还是以播放器为例(ZT) N/E=-&E8
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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。 D6EqJ,~
一、传统过程化设计思想 AgdU@&^
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: ulk yP
public class MediaPlayer o* QZf*M
{ P{8<U8E
private void PlayMp3() a$Ghb]
{ M!\6Fl{ b
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); J!zL)u|
} o1Wf#Zq
G:MQ_tfr&
private void PlayWav() |:d_IB@
{ N&u(9Fxn
MessageBox.Show("Play the wav file."); /IC]}0kkp
} m9Dg%\B
"+BuFhSLf
public void Play(string audioType) PC)V".W1
{ yIS&ZtBA
switch (audioType.ToLower()) ab<7jfFIa
{ 9cMMkOM J
case ("mp3"): (HeIO
PlayMp3(); :NWrbfz
break; {d,^tG}
case ("wav"): Km0P)Z
PlayWav(); ?:RWHe.P
break; c5{3
} SxM5'KQ
} w)gMJX/0yw
} 0-U%R)Q
从传统的过程化设计思想来看,这是一段既实用又简洁的代码。 J5\2`U_FZ
如果,客户又提出新的要求:要播放器不仅仅播放mp3和wav文件,还要播放其他音频文件如wma、mp4等,为此我们要不断地增加相应地播放方法和修改条件语句,直止条件语句足够长。 FsfP^a
如果,客户感到这个媒体播放器功能太少了,只能闻其声,不能见其人,太单一。如果在听着优美音乐的同时又能看到歌唱者潇洒、英俊的舞姿那就更好了。从代码设计的角度看,他们希望媒体播放器支持视频文件了。也许你会想,不会再增加视频这方面的代码,可以,在增加视频媒体的播放方法,在修改条件判断语句,如果还有其他,还可以同样地增加、修改。到此你也许会提出,要是不修改或很少修改原来的代码就能增添其他功能该多好啊! W1UqvaR
这样看,原来的软件设计结构似乎有点问题。事实上,随着功能的不断增加,你越来越发现这个设计非常的糟糕,因为它根本没有为未来的需求变更提供最起码的扩展。为了应接不暇的变更需求,你不得不不厌其烦地修改原来的代码,使其适应需求变化,甚至在修改代码时,由于过多的代码依赖关系弄得人焦头烂额,直止一塌糊涂。 N3Z6o.k
二、面向对象设计思想 (m=F
还是以设计一个媒体播放器为例,设计要求相同。不访我们换个设计思路利用面向对象设计思想(OOD)来做做看如何! w{Y:p[}
根据OOD的思想,我们应该把mp3和wav分别看作是两个独立的对象。代码设计如下: rVnolA*%
public class MP3 <P
c;8[
{ mmEe@-lE
public void Play() ~G~:R
{ 0"`|f0}c
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); <9?`zo$y
} 'S;l"
} $60]RCu
L$f:D2Ei
public class WAV ?yvjX90
{ 2iWxx:e
public void Play() Z`@< O%
{ Pv3 e*I((
MessageBox.Show("Play the wav file."); [2zS@p
} yrR,7vJ
} +RD{<~i
/909ED+)>9
Public class MediaPlayer 74%Uojl"
{ 0 oHnam
switch (audioType.ToLower()) 7p,!<X}%
{ m?<5-"hz
case ("mp3"): &$_#{?dPt
MP3 m = new MP3(); P.]O8r
m.Play(); D-\z'gS
break; ,SoqVboRl
case ("wav"): x% Eu.jj
WAV w = new WAV(); p87VJ}
w.Play(); #^<Rx{
break; EeS VY
} &?yVLft
} irzWk3@:
现在我们重构代码,建立统一的Play()方法,(在后面的设计中,你会发现这样改名是多么的重要!)更改媒体播放类MediaPlayer的代码。如果这样的设计代码,实质上没有多大的变化,只是对原来过程化设计思想的一种替代,并没有击中要害,亦然没有灵活性、可扩展性。 o!|TCwt
2.1单向分派技术的应用(在这里用类的多态来实现的) ,"4
我们不访这样设想:既然mp3和wav都属于音频文件,都具有音频文件的共性,应该建立一个共同的AudioMedia父类。 QgW4jIbx
public class AudioMedia q,_ 1?A)
{ 7j\jOklV
public void Play() N>+L?C
{ \-)augq([
MessageBox.Show("Play the AudioMedia file."); [+4--#&{
} &V7{J9
} / 9soUt
现在引入继承思想,OOD就有点雏形了(不是说有了继承就有了OOD思想,这里只是从继承的角度谈一谈OOD思想,当然从其他角度如合成、聚合等角度也能很好地体现OOD思想)。 _cXLQ)-
其实在现实生活中,我们的播放器播放的只能是某种具体类型的音频文件如mp3,因此这个AudioMedia类只能是音频媒体的一个抽象化概念,并没有实际的使用情况。对应在OOD设计中,既这个类永远不会被实例化。为此我们应将其改为抽象类,如下: w]VdIS
public abstract class AudioMedia z
T#j.v
{ rfc;
public abstract void Play(); KN zm)O
} \Y}nehxG@
/g]m,Y{OI
public class MP3:AudioMedia o_ SR
{ qi-!iT(fe
public override void Play() {!7 ^w
{ Q::6|B,G
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); F /% 5 r{
} twJ)h :!_y
} ?hwT{h
'-m )fWf
public class WAV:AudioMedia GOhGSV#
{ NhA_dskvo
public override void Play() 3_+$x4%
{ Fm{`?!
MessageBox.Show("Play the wav file."); `SO"F,
} 4F>?G{ci
} <eG8xC
*%xmCPJ
public class MediaPlayer X3;|h93.a
{ or1D
6*'
//根据需要完成任务的单向分派 &B5@\Hd;
public void Play(AudioMedia media) )6:nJ"j#
{ g{?]a'?
media.Play(); {(!j6|jK
} y9L:2f\
} Wo+'j $k
到此,我们通过单向分派技术使OOD思想得到进一步的体现。现在的设计,即满足了类之间的层次关系,又保证了类的最小化原则,同时又体现了面向对象设计原则(开—闭原则、里氏代换原则)更利于扩展。(止此,你会发现play方法名的更改是多么必要)。 1]vrpJw
如果现在又增加了对WMA、MP4等音频文件的播放,只需要设计WMA类,MP4类,并继承AudioMedia,在相应的子类中重写Play方法就可以了,MediaPlayer类对象的Play方法根本不用任何改变。 5n'C6q "
如果让媒体播放器能够支持视频文件,必须另外设计视频媒体的类。因视频文件和音频文件有很多不同的地方,不可能让视频继承音频。假设我们播放器支持RM和MPEG格式的视频。视频类代码如下: !`%3?}mv,
public abstract class VideoMedia VXtW{*{"
{ C~dD'Tq]
public abstract void Play(); IT_Fs|$
} 5%n
W{2(fb
public class RM:VideoMedia
Q>}*l|Ci
{ I`e|[k2
public override void Play() J 4E G
{ +iYy^oXxw
MessageBox.Show("Play the rm file."); 7+vyN^XJ"5
} i-4pdK u
} DpaPRA)x
REvY`
public class MPEG:VideoMedia qm1; ^j&