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Design Patterns : Open-Closed Principle

Open-Closed Principle 開放-封閉法則

核心概念

⚡️Open for extension, but closed for modification.⚡️

翻譯成中文↓

⚡️開放擴充,但避免不必要的修改。⚡️

黑人問號
還是看不懂嗎?那我來講個故事。

假設今天教授要小明寫一個計算學期末總成績的程式,接著小明花了 1 天就用 python 寫出來了,教授覺得你很棒。過了1年後,教授改變了學期總成績的算法,原本的程式就不能用了,這時候你會選擇改程式還是重寫呢?

Python範例程式碼

假設每學期都一定會有 4 個成績,期中考、期末考、作業、平時成績。
107 年教授以下表作為學期總成績計算。

成績 比重
期中考 25%
期末考 35%
作業 30%
平時成績 10%
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def finalScore(midterm, finalExam, assignment, usual):
score = midterm * 0.25 + finalExam * 0.35 + assignment * 0.3 + usual * 0.1
print('Final Score: {}'.format(score))
return score

小明交了上面的程式之後,教授覺得不好用,每個學生的成績應該是登記好的呀,於是你創建了 Student 這個 class 在寫了一次。

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class Student:
def __init__(self, name, midterm, finalExam, assignment, usual):
self.name = name
self.midterm = midterm
self.finalExam = finalExam
self.assignment = assignment
self.usual = usual
def finalScore(self):
score = self.midterm * 0.25 + self.finalExam * 0.35 + self.assignment * 0.3 + self.usual * 0.1
print('{}\'s final score: {}'.format(self.name, score))
return score

# Ben 100 100 100 100 學期總成績應為: 100
# Alex 50 75 32 85 學期總成績應為: 56.85
# Peter 46 89 32 90 學期總成績應為: 61.25
# 測試
Ben = Student('Ben', 100, 100, 100, 100)
Alex = Student('Alex', 50, 75, 32, 85)
Peter = Student('Peter', 46, 89, 32, 90)
Ben.finalScore()
Alex.finalScore()
Peter.finalScore()

教授很滿意,但還是把你當掉,於是隔了一年再修同一堂課時教授又要求你寫一個學期成績的算法,因為算法不一樣了,改成下表。

成績 比重
期中考 30%
期末考 30%
作業 20%
平時成績 20%
加分 數字多少加幾分

這時候如果有套用 OCP 原則就可以很輕鬆地改了。

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import abc

class Student(abc.ABC):
def __init__(self, name, midterm, finalExam, assignment, usual):
self.name = name
self.midterm = midterm
self.finalExam = finalExam
self.assignment = assignment
self.usual = usual
# 建立抽象function- finalScore
@abc.abstractmethod
def finalScore(self):
return NotImplemented

# 去年學生
class Student107(Student):
def __init__(self, name, midterm, finalExam, assignment, usual):
# 呼叫父類別的init函式
super(Student107, self).__init__(name, midterm, finalExam, assignment, usual)
# 實作finalScore
def finalScore(self):
score = self.midterm * 0.25 + self.finalExam * 0.35 + self.assignment * 0.3 + self.usual * 0.1
print('{}\'s final score: {}'.format(self.name, score))
return score

# 測試
# Ben 100 100 100 100 學期總成績應為: 100
# XioMing 50 75 32 85 學期總成績應為: 56.85
# Peter 46 89 32 90 學期總成績應為: 61.25

Ben = Student107('Ben', 100, 100, 100, 100)
XioMing = Student107('XioMing', 50, 75, 32, 85)
Peter = Student107('Peter', 46, 89, 32, 90)
print('107 Students:')
Ben.finalScore()
XioMing.finalScore()
Peter.finalScore()

# 今年學生
class Student108(Student):
def __init__(self, name, midterm, finalExam, assignment, usual, addPoint):
# 呼叫父類別的init函式
super(Student108, self).__init__(name, midterm, finalExam, assignment, usual)
# 新增 加分 這個新的屬性
self.addPoint = addPoint
# 實作finalScore
def finalScore(self):
score = self.midterm * 0.3 + self.finalExam * 0.3 + self.assignment * 0.2 + self.usual * 0.2 + self.addPoint
print('{}\'s final score: {}'.format(self.name, score))
return score

# 測試
# Brian 100 100 100 100 3 學期總成績應為: 103
# XioMing 50 75 32 85 5 學期總成績應為: 65.9
# Apple 46 89 32 90 0 學期總成績應為: 64.9

Brian = Student108('Brian', 100, 100, 100, 100, 3)
XioMing = Student108('XioMing', 50, 75, 32, 85, 5)
Apple = Student108('Apple', 46, 89, 32, 90, 0)
print('108 Students:')
Brian.finalScore()
XioMing.finalScore()
Apple.finalScore()

以後每年成績算法不同只要新增一個class繼承Student再覆寫學期總成績算法就行了,小明也靠著加分過了那堂課!

🎉可喜可賀🎉可喜可賀🎉

參考資料

  1. 談談OCP - 輕鬆談軟工 - 台灣軟體工程學會
  2. 搞笑談軟工: 亂談軟體設計(2):Open-Closed Principle