怎样设计可扩展类结构 开闭原则实践指南

应通过抽象和多态设计可扩展类结构，使系统对扩展开放、对修改关闭。例如定义Shape接口，各类实现getArea()，新增图形时只需添加新类，无需修改原有代码；结合依赖倒置与工厂模式，将变化隔离，核心逻辑保持稳定，提升可维护性与复用性。

设计可扩展的类结构并实践开闭原则（Open/Closed Principle），关键在于让系统对扩展开放、对修改关闭。这意味着你可以在不改动现有代码的前提下，通过新增代码来添加新功能。这不仅能降低引入 bug 的风险，还能提升代码的可维护性和可复用性。

理解开闭原则的核心思想

开闭原则是面向对象设计的五大原则之一，由 Bertrand Meyer 提出。它的核心是：

• 类、模块、函数应该能够扩展其行为，而无需修改其源代码
• 新增功能通过添加新类或新实现来完成，而不是修改已有逻辑

例如，如果你有一个计算图形面积的功能，当新增一种图形时，你不应修改原有的面积计算逻辑，而是通过扩展方式支持新图形。

使用抽象和多态实现可扩展性

通过定义抽象基类或接口，将公共行为抽象出来，具体实现由子类完成。这样，新增类型只需实现接口，无需改动调用方代码。

示例：图形面积计算

• 定义一个 Shape 抽象类或接口，包含 getArea() 方法
• Circle、Rectangle 等类继承 Shape 并实现各自逻辑
• 当需要新增 Triangle 时，只需新增类并实现 Shape，原有代码无需修改

调用方只依赖 Shape 抽象，不关心具体类型，从而实现对扩展开放、对修改关闭。

利用依赖倒置和依赖注入增强灵活性

高层模块不应依赖低层模块，二者都应依赖抽象。通过依赖注入，可以在运行时决定使用哪个具体实现。

• 将策略、处理器、服务等通过接口注入，而不是硬编码具体类
• 配置或工厂决定实例化哪个子类
• 新增实现时，只需注册新类，不修改已有业务逻辑

例如日志系统：定义 Logger 接口，有 FileLogger、DbLogger 等实现。切换或新增日志方式时，只需更换实现类，核心逻辑不变。

合理使用设计模式支持扩展

一些经典模式天然支持开闭原则：

• 策略模式：将算法封装为独立类，运行时可切换。新增策略无需修改上下文
• 工厂模式：创建对象的逻辑集中管理，新增类型只需扩展工厂或注册类
• 装饰器模式：在不修改原类的情况下动态添加职责

这些模式帮助你把变化点隔离，让核心结构稳定，扩展更加自然。

基本上就这些。关键是提前识别可能变化的部分，用抽象隔离变化，让新增功能像插件一样接入。结构清晰了，维护就轻松了。