面向对象设计(OOD)思想——还是以播放器为例(ZT) jnKM6%z
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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。 L9YwOSb.
一、传统过程化设计思想 k| cI!
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: 2=,Sz1`t
public class MediaPlayer yjFQk,A
{
2:5gMt
private void PlayMp3() \^( vlcy
{ 7 KdM>1!
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); >]Yha}6h
} ZO0]+Ko
}:D~yEP
private void PlayWav() Z
a1|fB
{ gsR9M%mv
MessageBox.Show("Play the wav file."); y=qo-v59'
} ]%Yis=v
5eSTT#[+R
public void Play(string audioType) &@iF!D\u
{ DMxS-hl
switch (audioType.ToLower()) t-x"(
{ |mE+f]7$
case ("mp3"): H|:)K^o
PlayMp3(); )?IA`7X
break; )~mc1U`b
case ("wav"): aC
}1]7
PlayWav(); m#K%dR
break; I\%Lb
z
} >h( rd1
} `FB?cPR
} hSKH#NS
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。 N u2]~W&
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。 U9[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! ec[[OIO
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。 /\$|D&e
二、面向对象设计思想 KeHE\Fq^V
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! KB *#t
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: xPJJ
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public class MP3 wJR i;fvi
{ H1j6.i}q
public void Play() qe"6#@b *|
{ <07W&`Dw
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); sr@XumT
} }_/h~D9-T#
} & c9Fw:f;
4-rI4A<
public class WAV L{,7(C=
{ x&/Syb
public void Play() GhQ`{iJM
{ kDP^[V
P+
MessageBox.Show("Play the wav file."); F20-!b
} .-~%w
} $#JVI:
-&D6w9w
Public class MediaPlayer f#Cdx"
{ j~f 7WJ
switch (audioType.ToLower()) `"mK\M
{ SWO!E
case ("mp3"): Afhx`J1KO
MP3 m = new MP3(); ?!j/wV_H
m.Play(); {ZEXlNPww
break; d*(Bs$De
case ("wav"): i{[H3p8
WAV w = new WAV(); ',s7h"
w.Play(); P(nHXVSUE
break; 7^ {hn_%;
} #I~dv{RX
} dB)hW'J?
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。 ;~$ $WU
2.1单向分派技术的应用(在这里用类的多态来实现的) 7:q-NzE\6
我们不访这样设想:既然mp3和wav都属于音频文件,都具有音频文件的共性,应该建立一个共同的AudioMedia父类。 Or)c*.|\
public class AudioMedia +Qb/:xQu
{ *xTquV$
public void Play() ;p!hd}C
{ :BxYaAVt^
MessageBox.Show("Play the AudioMedia file."); ZLX`[
} ^K8a#-
} |8{iIvi/
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)。 FH(+7Lz4;
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: ~EkGG
.
public abstract class AudioMedia 9+Bq00-Z$
{ Prx s2 i 8
public abstract void Play(); H>X1(sh#}
} 7tKft
sZBO_](S
public class MP3:AudioMedia L(P:n-^
{ 3v+}YT{>b
public override void Play() G6mM6(Sr
{ L\CM);y
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); Ki;5 =)
} O|zmDp8a+
} ?ML<o>OKg
/M `y LI
public class WAV:AudioMedia ,k' 6<Hw
{ FGhrf
public override void Play() 0M2+?aKif
{ ]!o,S{a&
MessageBox.Show("Play the wav file."); 'z!#E!i
} f|1FqL+T]
} <f{`}drp/
{:OVBX
public class MediaPlayer [7w_.(f#
{ z( [ $,e\
//根据需要完成任务的单向分派 l8us6
public void Play(AudioMedia media) EoWzHa
{ h,?Yw+#o"
media.Play(); ;QD;5
<1
} A_U0HVx_
} K
:ptfD
到此,我们通过单向分派技术使OOD思想得到进一步的体现。现在的设计,即满足了类之间的层次关系,又保证了类的最小化原则,同时又体现了面向对象设计原则(开—闭原则、里氏代换原则)更利于扩展。(止此,你会发现play方法名的更改是多么必要)。 Bin&:%|9?
如果现在又增加了对WMA、MP4等音频文件的播放,只需要设计WMA类,MP4类,并继承AudioMedia,在相应的子类中重写Play方法就可以了,MediaPlayer类对象的Play方法根本不用任何改变。 > .~k?_Of
如果让媒体播放器能够支持视频文件,必须另外设计视频媒体的类。因视频文件和音频文件有很多不同的地方,不可能让视频继承音频。假设我们播放器支持RM和MPEG格式的视频。视频类代码如下: x+`3G.
public abstract class VideoMedia R:x04!}
{ c}s3c
>`d
public abstract void Play(); Xb
1 ^Oj
} ;K-t
sswAI|6ou
public class RM:VideoMedia 5g7}A`
{ 2DdLqZY#
public override void Play() ?+o7Y1 k,
{ LOkDx2@g
MessageBox.Show("Play the rm file."); LgKEg90w(
} )X$n'E
} =DwH*U/YR
o;C)!
public class MPEG:VideoMedia "z4E|s
{ yE{UV>ry
public override void Play() UpBYL?+L
{ 0Hf-~6
MessageBox.Show("Play the mpeg file."); 481u1
} NZ9,9
} $&
gidz/w
w`f~Ht{wYR
这样设计还是有点糟糕,这样就无法实用原有的MediaPlayer类了。因为你要播放的视频RM文件并不是音频媒体AudioMedia的子类。 !&