面向对象设计(OOD)思想——还是以播放器为例(ZT) !4gyrNS
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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。 lL6bIjf
一、传统过程化设计思想 u>e4;f`F
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: 1#o><
?
public class MediaPlayer 7soiy
A
{ 9t `
private void PlayMp3() *C>B-j$
{ b ] W^_
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); `F)Q=
} eYJ6&).F
Y%1J[W
private void PlayWav() 6L`{oSX!
{ Q $wa<`
MessageBox.Show("Play the wav file."); _!m_s5{
} =SY5E{`4p
OB-2xmZW
public void Play(string audioType) N001c)*7Q
{ X[F<sxw
switch (audioType.ToLower()) XI>|"*-l
{ aq a%B
case ("mp3"): 2d%j6D
PlayMp3(); IIn0w2:i
break; 1O<Gg<<,e
case ("wav"): 5)%bnLxn
PlayWav(); F.nJXZnJ
break; o\Ocu>:
} WGxe3(d
} }4
p3m]
} Ib$*w)4:
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。 Y ;JPr
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。 }YPW@g
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! 1Tn0$+$.4
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。 S}0W<H P
二、面向对象设计思想 Yn0l}=, n
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! y-Xd~<*Ia
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: IB!^dhD!Q
public class MP3 K]0Q=HY{.
{ hJ)>BeH0
public void Play() HLjXH#ry
{ b?h)~j5
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); ) ?AlQA
} ppwjr
+
} \ow3_^Bk
u9d4zR
public class WAV 2(s+?n.N
{ IV"OzQONx
public void Play() CA0SH{PdW&
{ J2c.J/o
MessageBox.Show("Play the wav file."); /U|>
} vY+{zGF
} _.E y_K_1
O{0TS^
Public class MediaPlayer i0,'b61qE
{ lu]Z2xSv
switch (audioType.ToLower()) }Pu|%\
{ 1pT
v6
case ("mp3"): &) '5_#S
MP3 m = new MP3(); .Pp;%
m.Play(); mPl2y3m%
break; f?-=&||f78
case ("wav"): {i:5XL
WAV w = new WAV(); &}TfJ=gj
w.Play(); Q}a, f75
break; \
2cI=Qf
} $jLJ&R=?]
} M"q]jeaM
现在我们重构代码,建立统一的Play()方法,(在后面的设计中,你会发现这样改名是多么的重要!)更改媒体播放类MediaPlayer的代码。如果这样的设计代码,实质上没有多大的变化,只是对原来过程化设计思想的一种替代,并没有击中要害,亦然没有灵活性、可扩展性。 =44hI86
2.1单向分派技术的应用(在这里用类的多态来实现的) vcsrI8+
我们不访这样设想:既然mp3和wav都属于音频文件,都具有音频文件的共性,应该建立一个共同的AudioMedia父类。 xB&kxW.;
public class AudioMedia yMdAe>@
{ 6usy0g
D
public void Play() ^uU'Qc4S=
{ 9t`Z_HwdCb
MessageBox.Show("Play the AudioMedia file."); MhE'_sq
} 8 *Fr=+KN
} sd (I@
&y
现在引入继承思想,OOD就有点雏形了(不是说有了继承就有了OOD思想,这里只是从继承的角度谈一谈OOD思想,当然从其他角度如合成、聚合等角度也能很好地体现OOD思想)。 -c^/k_n
其实在现实生活中,我们的播放器播放的只能是某种具体类型的音频文件如mp3,因此这个AudioMedia类只能是音频媒体的一个抽象化概念,并没有实际的使用情况。对应在OOD设计中,既这个类永远不会被实例化。为此我们应将其改为抽象类,如下: - EwtO4vLJ
public abstract class AudioMedia Fx^e%":@ip
{ RVlAWw(
public abstract void Play(); |FF"vRi8a7
} l7rGz2:?
~2R3MF.C
public class MP3:AudioMedia %]>LnbM>4
{ @iC,0AK4k
public override void Play() a@1r3az
{ HA
+EuQE"
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); oD5VE
} os\"(*dix
} c0lVt)pr/
c|f)k:Q
public class WAV:AudioMedia Bld%d:i
{ R~z@voM*<
public override void Play() m,zZe}oJ
{ o_2mSD!
MessageBox.Show("Play the wav file."); }]-SAM
} c$<7&{Pb
} =r<0l=
i(eLE"G+
public class MediaPlayer 9Y9pKTU
{ E8-8E2i,
//根据需要完成任务的单向分派 :+1S+w
public void Play(AudioMedia media) RETq S
{ $gYy3y
media.Play(); mY+.(N7m
} 'O#,;n
} ELF,T(
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)。 &"V%n
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。 &FQ]`g3_@
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: NNWbbU3wjh
public abstract class VideoMedia $N7:;X"l
{ qXHr[C"
public abstract void Play(); $(2c0S{ 1
} s+"[S%
*^'$YVd#
public class RM:VideoMedia ^k&T