面向对象设计(OOD)思想——还是以播放器为例(ZT) 8_M"lU0[
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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。 Y4[oa?G
一、传统过程化设计思想 k h6n(B\
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: &,* ILz
public class MediaPlayer 1JV-X G6
{ ssl.Y!
private void PlayMp3() /)sP<WPQ6
{ Z7k ku:9
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); '_ys4hz}
} %8>0;ktU
t(}g;O-
private void PlayWav() 7v}(R:*
{ BCX2C
MessageBox.Show("Play the wav file."); Nnfq!%
} N(P2Lo{JF
[MF&x9Ss?%
public void Play(string audioType) GtKSA#oYZB
{ RL*b47,
switch (audioType.ToLower()) *DvQnj
{ i/PL!'oq
case ("mp3"): r(rT.D&
PlayMp3(); BE!l{
break; SeLFubs_
case ("wav"): \5j#ad
PlayWav(); v`U;.W
break; X2{Aa T*M
} )[ejb?{d
} 8[#EC 3
} TgKSE1
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。 V;hO1xfR3&
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。 Uy@:-NC)kn
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! Hk$do`H-=Y
这样看,原来的软件设计结构似乎有点问题。事实上,随着功能的不断增加,你越来越发现这个设计非常的糟糕,因为它根本没有为未来的需求变更提供最起码的扩展。为了应接不暇的变更需求,你不得不不厌其烦地修改原来的代码,使其适应需求变化,甚至在修改代码时,由于过多的代码依赖关系弄得人焦头烂额,直止一塌糊涂。 UK)wV
二、面向对象设计思想 x+v&3YF
还是以设计一个媒体播放器为例,设计要求相同。不访我们换个设计思路利用面向对象设计思想(OOD)来做做看如何! [kMWsiZ
根据OOD的思想,我们应该把mp3和wav分别看作是两个独立的对象。代码设计如下: 3E}j*lo
public class MP3 <@c@`K
{ g!Ui|]BI9
public void Play() # hw;aQ
{ (Dn1Eov
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); t
;fJ`.
} Qx&7Ceu"
} mZ.gS1Dq
=h.`
ey
public class WAV iDdR-T|
{ U|aEyMU
public void Play() kIRjoKf <F
{ f`8?]@y{
MessageBox.Show("Play the wav file."); B;nIKZ
} B7sBO6Z$J
} -fN5-AC
L1&` 3a?pL
Public class MediaPlayer (0Jr<16si$
{ Pfd%[C/vdm
switch (audioType.ToLower()) fS p
{ 2>f3nW
case ("mp3"): W*/2x8$d
MP3 m = new MP3(); gLlA'`!
m.Play(); n6 wx/:
break; y( UWh4?t
case ("wav"): -h=wLYl@0i
WAV w = new WAV(); '@5x=>
w.Play(); E+/XKF
break; U*XdFH}vV
} N|8^S
} ),$^h7[n
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。 !j3Xzn9
2.1单向分派技术的应用(在这里用类的多态来实现的) R_2#7Xs
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。 {c7@`AV]
public class AudioMedia "![KQ
{ uE>m3Y(aP
public void Play() TCi0]Y~a
{ }%<cFi &
MessageBox.Show("Play the AudioMedia file."); -s^cy+jd
} 4 b}'W}
} NOf{Xx<#k
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)。 N:EljzvP}
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: =6N=5JePB
public abstract class AudioMedia fc4jbPp:M
{ +e#(p<
public abstract void Play(); /=QsZ,~xo
} Wxgs66
W#kLM\2L
public class MP3:AudioMedia G0Z$p6z
{ s !II}'Je
public override void Play() s"~,Zzy@j
{ 4C3i
MessageBox.Show("Play the mp3 file."); v7v>
} q?8#D
} [q^pMH#U"
!e~d,NIy
public class WAV:AudioMedia "$q"Kilj%
{ ob/HO(h3
public override void Play() oWggh3eXk
{ D\E"v,Y\+O
MessageBox.Show("Play the wav file."); ~/Y8wxg
} '1zC|:,
} ~`5[Li:eP
SN`L@/I
public class MediaPlayer nO;ox*Bk+8
{ }S%}%1pG7
//根据需要完成任务的单向分派 ES#q/yab5
public void Play(AudioMedia media) r MJ4w['J=
{ 24fN3
media.Play(); 9e&*++vf
} mXu";?2
} jU }
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)。 PGb}Y {
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。 0:x+;R<P*w
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: $U2Jq@G*
public abstract class VideoMedia @f-rS{
{ G#='*vOtO
public abstract void Play(); 6!){-IV
} J+`gr_&
TC
;Aj|)N
public class RM:VideoMedia $H6n gL
{ uL^X$8K;(
public override void Play() \\ZhM
{ r%LG>c`^
MessageBox.Show("Play the rm file."); [p)2!]y
} MW0CqMi]T
} 7e{w,.ny!
2(GLc*B>
public class MPEG:VideoMedia YP{mzGdE&