面向对象设计(OOD)思想——还是以播放器为例(ZT) hZ|*=/3k
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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。 L4`bGZl55
一、传统过程化设计思想 pOP`n3m0
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: UMR0S5`}
public class MediaPlayer >m='#x0>Y
{ |_L\^T|6
private void PlayMp3() !xmvCH=2
{ WccTR
aq
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); 3a PCi>i!_
} edld(/wu~
)\!_`ob
private void PlayWav() H_)\:gTG
{ KrE:ilm#^Y
MessageBox.Show("Play the wav file."); 'qcLK>E
} xCwd*lsM
P#-9{T
public void Play(string audioType) y<mmv~=
{ $;NxO0$
switch (audioType.ToLower()) -q1vB8gjj
{ 5W"&$6vj
case ("mp3"): BwtjTwd
PlayMp3(); ucP}( $
break; &LM@_P"T
case ("wav"): r&sm&4)p-5
PlayWav(); ^@?-YWt
break; sv`+?hjG
} Eukj2a
} ;u`zZb=,[
} %^){Z,}M}
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。 *,qW9z
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。 `Wq4k>J}*
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! pN# \
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。 zf-)c1$*r
二、面向对象设计思想 l>K z5re^
还是以设计一个媒体播放器为例,设计要求相同。不访我们换个设计思路利用面向对象设计思想(OOD)来做做看如何! fwaq
根据OOD的思想,我们应该把mp3和wav分别看作是两个独立的对象。代码设计如下: !f5I.r~
public class MP3 d`]|i:*q
{ j3{8]D
public void Play() cU
<T;1VQ
{ 0'u2xe
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); 2qV.`d
} 0>hV?A
} k(l
Zp'c>ty=
public class WAV 4oW6&1
{ mFCDwh]
public void Play() P5 GM s
{ v+XB$j^H
MessageBox.Show("Play the wav file."); H]e%8w))0
} sevaNs
} p)l >bC?3
[/_M!&zz2
Public class MediaPlayer HPl'u'.Hg
{ !V|i\O|Q2
switch (audioType.ToLower()) LASR*
{ g/H:`J
case ("mp3"): pw;
MP3 m = new MP3(); lm'L-ZPN
m.Play(); ,<iJ#$:
Sx
break; E?%SOU<
case ("wav"): |eS5~0<`
WAV w = new WAV(); x3ds{Z$,>(
w.Play(); GFM$1}
break; >q+o
MrU
} &k'J5YHm8H
} >y&Db
现在我们重构代码,建立统一的Play()方法,(在后面的设计中,你会发现这样改名是多么的重要!)更改媒体播放类MediaPlayer的代码。如果这样的设计代码,实质上没有多大的变化,只是对原来过程化设计思想的一种替代,并没有击中要害,亦然没有灵活性、可扩展性。 ^Mw>'*5^
2.1单向分派技术的应用(在这里用类的多态来实现的) }.md$N_F
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。 kmHIU}Z
public class AudioMedia A y ?;0w0
{ -h=K]Y{`
public void Play() T)%34gN
{ 9
Yv;Dom
MessageBox.Show("Play the AudioMedia file."); tbz?th\#
} Y:|_M3&'o
} {2u#Q7]|
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)。 ZJUTti D
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: 5Fh?YS =
public abstract class AudioMedia O'tVZ!C#J
{ r\6 "mU
public abstract void Play(); }bj
dK
} k-5Enbkr
tK9_]663
public class MP3:AudioMedia >T'=4n['
{ 7.hgne'<
public override void Play() #"tHT<8 u
{ JNY;;9o
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); lPcp 17U
} [x}]sT`#a
} 34Q;& z\e
c\2+f7o@
public class WAV:AudioMedia `[T|Ck5
{ N}ur0 'J0
public override void Play() !Jh/M^
{ k-;%/:Om
MessageBox.Show("Play the wav file."); "`pI!nj
} 5nq0#0Oc
} #vk-zx*v7=
CV/ei,=9
public class MediaPlayer u\~dsD2)q
{ om$x;L6
//根据需要完成任务的单向分派 T
KpX]H`
public void Play(AudioMedia media) 88 fH!6b
{ Az+}[t
media.Play(); INca
} ;6o p|O
} 7^Y "K
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)。 T&.ZeB1
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。 \^<eJfD
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: eow6{CD8
public abstract class VideoMedia QR'yZ45n4
{ !<!5;f8
public abstract void Play(); <