开放封闭原则（Open/Closed Principle, OCP）是面向对象设计的核心原则之一，它鼓励构建能够随时间演进而不需要修改现有、经过测试的代码的系统。这个原则确保软件模块可以在不修改现有代码库的情况下适应新功能，从而减少引入新错误的风险，提高灵活性，并改善可维护性。
开放封闭原则的核心在于，当软件需要扩展或增加新功能时，应该能够通过添加新代码来实现，而不是修改现有的代码。这样做的好处包括：
考虑一个支付处理系统。最初，它可能只支持信用卡支付。随着系统的发展，可能需要添加对其他支付方式的支持，如PayPal或比特币。
为了有效实施开放封闭原则，可以使用促进可扩展性的设计模式和技术，同时保持现有代码的完整性。
策略模式是一种行为设计模式，它允许在运行时选择算法的实现。这种模式允许添加新策略而不需要改变它们被使用的上下文。
public interface PaymentStrategy {
void pay(int amount);
}
public class CreditCardPayment implements PaymentStrategy {
private String cardNumber;
public CreditCardPayment(String cardNumber) {
this.cardNumber = cardNumber;
}
@Override
public void pay(int amount) {
System.out.println("Paid " + amount + " using credit card ending with " + cardNumber);
}
}
public class PaypalPayment implements PaymentStrategy {
private String email;
public PaypalPayment(String email) {
this.email = email;
}
@Override
public void pay(int amount) {
System.out.println("Paid " + amount + " using PayPal account " + email);
}
}
public class PaymentContext {
private PaymentStrategy strategy;
public PaymentContext(PaymentStrategy strategy) {
this.strategy = strategy;
}
public void executePayment(int amount) {
strategy.pay(amount);
}
}
通过策略模式，添加新的支付方式只需要创建一个新的类来实现PaymentStrategy接口。现有类及其功能保持不变，有效地展示了OCP。
装饰器模式是另一种有用的模式，用于实现OCP。它允许动态地向对象添加新行为，而不需要改变它们的结构。
public interface Coffee {
String getDescription();
double cost();
}
public class BasicCoffee implements Coffee {
@Override
public String getDescription() {
return "Basic Coffee";
}
@Override
public double cost() {
return 5.00;
}
}
public abstract class CoffeeDecorator implements Coffee {
protected Coffee coffee;
public CoffeeDecorator(Coffee coffee) {
this.coffee = coffee;
}
}
public class MilkDecorator extends CoffeeDecorator {
public MilkDecorator(Coffee coffee) {
super(coffee);
}
@Override
public String getDescription() {
return coffee.getDescription() + ", Milk";
}
@Override
public double cost() {
return coffee.cost() + 1.50;
}
}
public class SugarDecorator extends CoffeeDecorator {
public SugarDecorator(Coffee coffee) {
super(coffee);
}
@Override
public String getDescription() {
return coffee.getDescription() + ", Sugar";
}
@Override
public double cost() {
return coffee.cost() + 0.75;
}
}
装饰器模式允许在不修改BasicCoffee类的情况下添加新特性（如牛奶或糖）。新装饰器可以轻松引入，符合OCP原则。