面向对象设计(OOD)思想——还是以播放器为例(ZT) IK*07h/!
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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。 8enEA^
一、传统过程化设计思想 :[;hu}!&
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: [w ;kkMJAy
public class MediaPlayer \h8 <cTQ
{ -G6U$
private void PlayMp3() hy|b6wF&
{ `est|C '+
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); }i!J/tJ)b
} Z|}G6]h
$XoQ]}"O
private void PlayWav() yCCrK@{oo
{ r(gXoq_w
MessageBox.Show("Play the wav file."); !?Wp+e6
} 4&l10fR5
!A48TgAeE
public void Play(string audioType) ]qhPd_$?D'
{ ~/j\Z
switch (audioType.ToLower()) 7gRgOzWfV
{ #Fyuf,hw4
case ("mp3"): LR"9D
PlayMp3(); YuB+k^
break; S*yjee<@
case ("wav"): V59(Z
PlayWav(); kQ]$%Lk[
break; ,@5I:X!rR
} -_$$Te
} (5\NB0
} tDUwy^j
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。 O$4yAaD
X
如果,客户又提出新的要求:要播放器不仅仅播放mp3和wav文件,还要播放其他音频文件如wma、mp4等,为此我们要不断地增加相应地播放方法和修改条件语句,直止条件语句足够长。 >LDhU%bH
如果,客户感到这个媒体播放器功能太少了,只能闻其声,不能见其人,太单一。如果在听着优美音乐的同时又能看到歌唱者潇洒、英俊的舞姿那就更好了。从代码设计的角度看,他们希望媒体播放器支持视频文件了。也许你会想,不会再增加视频这方面的代码,可以,在增加视频媒体的播放方法,在修改条件判断语句,如果还有其他,还可以同样地增加、修改。到此你也许会提出,要是不修改或很少修改原来的代码就能增添其他功能该多好啊! ?7{H|sI
这样看,原来的软件设计结构似乎有点问题。事实上,随着功能的不断增加,你越来越发现这个设计非常的糟糕,因为它根本没有为未来的需求变更提供最起码的扩展。为了应接不暇的变更需求,你不得不不厌其烦地修改原来的代码,使其适应需求变化,甚至在修改代码时,由于过多的代码依赖关系弄得人焦头烂额,直止一塌糊涂。 eF2|Wjl``;
二、面向对象设计思想 qWb+r
还是以设计一个媒体播放器为例,设计要求相同。不访我们换个设计思路利用面向对象设计思想(OOD)来做做看如何! =*Bl|;>6
根据OOD的思想,我们应该把mp3和wav分别看作是两个独立的对象。代码设计如下: /*0K92NB
public class MP3 7`u$
{ hpU2
public void Play() 2;w*oop,O
{ @IXsy
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); ->N8#XH2=
} j&k6O1_
} 0Fu~%~#E$
4>J
public class WAV y+7PwBo%e
{ '(/7[tJ
public void Play()
W%\C_
{ r7qh>JrO
MessageBox.Show("Play the wav file."); 3do)Vg4
} |fo0
} 5eWwgA
}l=xiAF
Public class MediaPlayer XC+A_"w)
{ S{3nM<
switch (audioType.ToLower()) JfPD}w
{ G}p\8Q}'
case ("mp3"): 'F3)9&M
MP3 m = new MP3(); u(G*\<z-
m.Play(); V*~Zs'L'E
break; iQ"XLrpl
case ("wav"): iTaWu p
WAV w = new WAV(); J[&b`A@.o
w.Play(); M9f35
:
break; Dwzg/F(
} RD.V'`n"
} I|Gp$uq _
现在我们重构代码,建立统一的Play()方法,(在后面的设计中,你会发现这样改名是多么的重要!)更改媒体播放类MediaPlayer的代码。如果这样的设计代码,实质上没有多大的变化,只是对原来过程化设计思想的一种替代,并没有击中要害,亦然没有灵活性、可扩展性。 Rn@#d}
2.1单向分派技术的应用(在这里用类的多态来实现的) A~mum+[5
我们不访这样设想:既然mp3和wav都属于音频文件,都具有音频文件的共性,应该建立一个共同的AudioMedia父类。 #Skv(IL
public class AudioMedia M'/aZ#
b
{ {26ONa#i
public void Play() bcupo:N
{ n93=8;&
MessageBox.Show("Play the AudioMedia file."); 9YBv|A
} TjG4`:*y#m
} aFLO{t r`
现在引入继承思想,OOD就有点雏形了(不是说有了继承就有了OOD思想,这里只是从继承的角度谈一谈OOD思想,当然从其他角度如合成、聚合等角度也能很好地体现OOD思想)。 HJY2#lSha6
其实在现实生活中,我们的播放器播放的只能是某种具体类型的音频文件如mp3,因此这个AudioMedia类只能是音频媒体的一个抽象化概念,并没有实际的使用情况。对应在OOD设计中,既这个类永远不会被实例化。为此我们应将其改为抽象类,如下: &ot/nQQ
public abstract class AudioMedia t]e;;q=L.
{ N\bocMc,X
public abstract void Play(); ZWS`\M
} W|o'&
N
8-oY$*
public class MP3:AudioMedia 2@
Z(P.Gh
{ "]G\9b)
public override void Play() AQ='|%
{ \Acqr@D
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); 1m .W<
} 3g6j?yYqb
} ()H:Uv M=t
Km^&<3ch#
public class WAV:AudioMedia ,\@O(;
mF
{ c;'[W60
public override void Play() h5K$mA5
{ CoA6
MessageBox.Show("Play the wav file."); 8}(]]ayl
} oqeSG.1
} }C|dyyr
:GJ &_YHf
public class MediaPlayer F,'exuZ
{ ~^cMys |'
//根据需要完成任务的单向分派 -!
K-Htb-
public void Play(AudioMedia media) /S lYm-uQ+
{ 1PatH[T[
media.Play(); {,L+1h
} jkvgoxY
} tzh1s
i
到此,我们通过单向分派技术使OOD思想得到进一步的体现。现在的设计,即满足了类之间的层次关系,又保证了类的最小化原则,同时又体现了面向对象设计原则(开—闭原则、里氏代换原则)更利于扩展。(止此,你会发现play方法名的更改是多么必要)。 >i6yl5s
如果现在又增加了对WMA、MP4等音频文件的播放,只需要设计WMA类,MP4类,并继承AudioMedia,在相应的子类中重写Play方法就可以了,MediaPlayer类对象的Play方法根本不用任何改变。 9WR6!.y#f
如果让媒体播放器能够支持视频文件,必须另外设计视频媒体的类。因视频文件和音频文件有很多不同的地方,不可能让视频继承音频。假设我们播放器支持RM和MPEG格式的视频。视频类代码如下: p*P)KP
public abstract class VideoMedia &/Q0
{ _H/8_[xk
public abstract void Play(); ?)#5X_V-q
} "V}[':fen
ny54XjtG,
public class RM:VideoMedia Ct%x&m:
{ G2FXrkU
public override void Play() J^g!++|2P
{ dYgXtl=#j
MessageBox.Show("Play the rm file."); LA)[ip4
} tq|hPd<C
} @i*|s~15
7!N2-6GV
public class MPEG:VideoMedia mtjh`
{ FeTL&$O
public override void Play() piZJJYv t
{ Zg.&