面向对象设计(OOD)思想——还是以播放器为例(ZT) tV,zz;* Oe
B~ez>/H^
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。 Hb$q}1+y
一、传统过程化设计思想 mzw*6e2T
假定我们要设计一个媒体播放器(只从软件设计的角度,不涉及硬件)。该媒体播放器目前只支持音频文件mp3和wav。按照结构化设计思想,设计出来的播放器的代码如下: kL3=7t^ 1
public class MediaPlayer &
vIKNGJ^
{ a,E;R$[!
private void PlayMp3() jCl[!L5/1
{ LgnGqIlx
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); w:N2
xI
} 37[C^R!1c
Uy_=#&jg
private void PlayWav() PaZYs~EO
{ gJ7$G3&oZg
MessageBox.Show("Play the wav file."); #RD%GLY
} ;'Q{ ywr
(j/O=$mJ
public void Play(string audioType) p4Y9$(X
{ ,-"]IR!,w
switch (audioType.ToLower()) C;ye%&g>
{ W9D)QIqbvW
case ("mp3"): lm\u(3_$
PlayMp3(); 19vD(KC<
break; Mzd}9x$'J
case ("wav"): :W&\})
PlayWav(); Pn#Lymxh_a
break; pZjFpd|
} [~o3S$C&7
} -+=8&Wa
} Ygl!fC
4b
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。 X ,
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。 gn%"dfm
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! q ^gEA5
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。 |eqDT,4
二、面向对象设计思想 r=`>'3
} x
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! 8B+uNN~%]
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: !v`=EF.
public class MP3 ex1ecPpN
{ U_~~PCi
public void Play() f,#xicSB*
{ E*l"uV
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); x'qgpG}?]
} )'g vaT
} >xjy
P!bca
<b\urtoJ
public class WAV MI }D%n*
{ qSd
$$L^
public void Play() iI1t
P
{ 9s)oC$\
MessageBox.Show("Play the wav file."); `jHGNi
} fjFy$NX&>
} |(<L!6
WToAT;d2h
Public class MediaPlayer ]*|K8&jxl
{ \);rOqh
switch (audioType.ToLower()) X@)lPr$a
{ 2$91+N*w9
case ("mp3"): 1rEP)66N
MP3 m = new MP3(); nGVqVSxKT
m.Play(); 9PAp*`J@kr
break; UPYM~c+}
case ("wav"): bqO"k t
WAV w = new WAV(); 1#(1Bs6X
w.Play(); "J#:PfJ%
break; -ZB"Yg$l
} Exr7vL
} "->:6Oe2
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。 B(falmXJ
2.1单向分派技术的应用(在这里用类的多态来实现的) ||V:',#,W
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。 -eMRxa>
public class AudioMedia qAS^5|(b[
{ Nt8(
public void Play() "x)DE,
{ [XXN0+ /
MessageBox.Show("Play the AudioMedia file."); BR2y1Hfi
} J.nq[/Q=
} q~n2VU4L*
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)。 g&>Hy!v,
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: F?=u:
public abstract class AudioMedia 8##jd[o&p~
{ ^U}0D^jDeE
public abstract void Play(); o[#a}5Y
} z"3c+?2
(zBQ^97]
public class MP3:AudioMedia Z3dd9m#.]
{ B/OO$=>(
public override void Play() /Hmo!"W`
{ B]7jg9/
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); Kxn7sL$]=F
} o3=kF
} u$#7W>R
1RA$hW@}
public class WAV:AudioMedia WIm7p1U#V
{ +QX>:z
public override void Play() y~7lug
{ TpgBS4q
MessageBox.Show("Play the wav file."); &pm{7nH
} l'QR2r7&.
} TeJ
`sJ
vXbT E$
public class MediaPlayer aTsfl
{ J|-HZ-Wk|J
//根据需要完成任务的单向分派 sFK<:ka
public void Play(AudioMedia media) DOe KW
{
y6}):|
media.Play(); SK52.xXJ
} 4Z}{hc\J
} 1 1CJT
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)。 s? k[_|)!
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。 "44?n <1
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: jm\#($gl=
public abstract class VideoMedia
#Uh 5tc
{ I?>T"nV +'
public abstract void Play(); )\vHIXnfJ1
} {R;M`EU>
yU,xcq~l
public class RM:VideoMedia p'~5[JR:
{ 31& .Lnq
public override void Play() u9w&q^0dqG
{ K"7;Y#1g
MessageBox.Show("Play the rm file."); K/`RZ!
} z :v, Vu
} vLv@ Mo
Cg pT(E\E
public class MPEG:VideoMedia m7vxzC*
{ X vMG09
public override void Play() PU5mz.&0'
{ T+R I8.#o
MessageBox.Show("Play the mpeg file."); nM-SDVFM
} Y&