在所有關(guān)于軟件維護(hù)的故事中，功能的擴(kuò)展是一個(gè)永恒的話題。正因?yàn)檐浖到y(tǒng)需要功能的擴(kuò)展，需要新功能的加入，才使我們的編程需要那么多的設(shè)計(jì)?？梢哉f，正是因?yàn)樾鹿δ艿臄U(kuò)展，使得原有的系統(tǒng)質(zhì)量下降；正是因?yàn)檐浖|(zhì)量的下降，才使我們需要進(jìn)行深入的分析與研究，制訂設(shè)計(jì)原則，總結(jié)設(shè)計(jì)模式；正是因?yàn)橐鉀Q軟件質(zhì)量下降的問題，經(jīng)過一番艱苦卓絕的摸索過程，我們才認(rèn)識到系統(tǒng)重構(gòu)才是解決該問題的最佳方案。

然而，事情總是這樣的，每個(gè)系統(tǒng)當(dāng)我們進(jìn)行初次的設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)思路、程序結(jié)構(gòu)總是比較完美的?？墒钱?dāng)初次設(shè)計(jì)結(jié)束后，我們在日后的維護(hù)中，開始往系統(tǒng)里添加新功能時(shí)，系統(tǒng)開始不完美了，甚至開始出現(xiàn)問題了，新增的功能總是或多或少有些水土不服。怎么辦呢？要保證每次需求的變更時(shí)軟件質(zhì)量不會(huì)下降，必須記住這樣一個(gè)原則：先重構(gòu)再添加新功能。

添加新功能前先重構(gòu)原有系統(tǒng)，其目的有兩個(gè)：
1. 軟件的設(shè)計(jì)總是與軟件的復(fù)雜程度有關(guān)的，原有的設(shè)計(jì)是在原有需求不復(fù)雜的條件下做出的，但隨著新功能的加入，軟件復(fù)雜度在發(fā)生著變化，因此必須要調(diào)整原有的設(shè)計(jì)以適應(yīng)新的需求；
2. 為了提高軟件的可維護(hù)性與易變更性，添加新功能應(yīng)遵循OCP原則。而要遵循OCP原則，我們應(yīng)當(dāng)在不添加新功能的前提下先進(jìn)行重構(gòu)，設(shè)計(jì)出可擴(kuò)展點(diǎn)出來，然后再添加新功能。

是的，明白這兩點(diǎn)非常重要。軟件維護(hù)越來越困難，不是因?yàn)榭蛻籼岢隽诵枨笞兏?，而是因?yàn)槲覀儧]有隨著軟件復(fù)雜度的增加改變我們的軟件結(jié)構(gòu)。軟件需求起初比較簡單，是幾乎所有軟件的共性。但隨著軟件復(fù)雜度的增加，我們卻不敢有效地調(diào)整現(xiàn)有的軟件結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)新的需求，這就真正是我們的問題了。不敢調(diào)整，是害怕原有功能會(huì)出錯(cuò)，但不調(diào)整，則意味著我們軟件設(shè)計(jì)的問題會(huì)越來越大，進(jìn)而越來越難于維護(hù)。改與不改，我們面臨著兩難的抉擇。

解決這個(gè)兩難的難題其實(shí)不難，實(shí)際上就是一層窗戶紙一桶就破了。試想，我們不敢修改原有代碼的真正原因是因?yàn)楹ε赂某鰡栴}影響原有功能的正常運(yùn)行。那么，我們找一個(gè)方法使我們在修改原有代碼時(shí)不會(huì)出現(xiàn)問題，換句話說是出現(xiàn)問題以后會(huì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)，則問題就可以解決，這個(gè)方法就是重構(gòu)與測試。

客戶判斷一個(gè)功能是否正常運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)，就是當(dāng)輸入一個(gè)值后，能得到客戶期望的結(jié)果，不管系統(tǒng)內(nèi)部是怎樣運(yùn)行的。因此，建立這樣一個(gè)測試用例，讓軟件系統(tǒng)在重構(gòu)前后都能通過這些測試用例，就可以保證重構(gòu)的正確性（關(guān)于如何建立，我們還會(huì)在后面仔細(xì)討論）。重構(gòu)以后，外部功能是一致的，但內(nèi)部程序結(jié)構(gòu)卻變得更加易于添加新的功能，使新的功能與原有系統(tǒng)可以有機(jī)地融為一體，這才是我們的目的。說起來比較抽象，我們來舉一個(gè)示例吧：

在許多系統(tǒng)中，只要有報(bào)表出現(xiàn)就有需求要實(shí)現(xiàn)Excel數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能。在一個(gè)系統(tǒng)中，客戶起初提出的需求是實(shí)現(xiàn)“全部導(dǎo)出”、“按選擇導(dǎo)出”、“導(dǎo)出本頁”。為此，我們設(shè)計(jì)了一個(gè)單選框，并在后臺(tái)程序中編寫了一個(gè)if語句，如果選擇的是“全部導(dǎo)出”，則查詢所有記錄并導(dǎo)出；如果選擇的是“按選擇導(dǎo)出”，則從前端獲得一個(gè)主鍵列表，即用戶已選擇的行，以此作為條件查詢導(dǎo)出；如果選擇的是“導(dǎo)出本頁”，則查詢本頁數(shù)據(jù)并導(dǎo)出。

    
	String exportTypeName = (String)params.get("exportType");
	if("exportAll".equals(exportTypeName)) {
		//全部導(dǎo)出的代碼
	} else if("exportChoosen".equals(exportTypeName)) {
		//按選擇導(dǎo)出的代碼
	} else if("exportOnePage".equals(exportTypeName)) {
		//導(dǎo)出本頁的代碼
	}

  

這樣的設(shè)計(jì)沒有問題，也是大多數(shù)人首先想到的設(shè)計(jì)。但是，多個(gè)不同的選擇放在一個(gè)類中必將為功能的擴(kuò)展帶來麻煩。隨后，客戶提出了新的需求，按頁導(dǎo)出，即根據(jù)客戶的要求，從第幾頁到第幾頁進(jìn)行導(dǎo)出。按照前面的設(shè)計(jì)，我們必然是在原有基礎(chǔ)上再增加一個(gè)if語句，實(shí)現(xiàn)按頁導(dǎo)出。

    
	String exportTypeName = (String)params.get("exportType");
	if("exportAll".equals(exportTypeName)) {
		//全部導(dǎo)出的代碼
	} else if("exportChoosen".equals(exportTypeName)) {
		//按選擇導(dǎo)出的代碼
	} else if("exportOnePage".equals(exportTypeName)) {
		//導(dǎo)出本頁的代碼
	} else if("exportPageRange".equals(exportTypeName)) {
		//按頁導(dǎo)出的代碼
	}

  

但這樣的設(shè)計(jì)違反了OCP原則，也是大多數(shù)系統(tǒng)代碼質(zhì)量下降的重要原因之一。在一些文章中，if語句被稱為“罪惡之源”，因?yàn)榇罅渴褂胕f語句將會(huì)大大降低系統(tǒng)的可讀性、可維護(hù)性與易變更性，使系統(tǒng)難于維護(hù)。因?yàn)椴粩嗵砑拥膇f語句很快會(huì)使代碼由數(shù)百行膨脹到幾千行，還會(huì)大量摻雜各種重復(fù)代碼與糟糕設(shè)計(jì)。其根本原因就在于，它讓一個(gè)類承載了過多的職責(zé)，降低了功能內(nèi)聚而提高了功能耦合。它不僅加大了我們修改代碼的難度，也將加大我們測試代碼的成本，因?yàn)槿魏我豁?xiàng)修改都必須要對所有功能進(jìn)行測試。

因此，我們需要調(diào)整我們的代碼結(jié)構(gòu)，改變我們的設(shè)計(jì)（到這里也許你開始理解我所說的改變代碼結(jié)構(gòu)以適應(yīng)新的需求的含義了吧）。我們說擴(kuò)展新功能的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)符合OCP原則。怎樣的設(shè)計(jì)才是符合OCP原則的呢？首先可以想到的是，讓“按頁導(dǎo)出”這個(gè)功能的代碼放到另一個(gè)類中，而不寫在原有類中。比如，我們可以創(chuàng)建一個(gè)新類ExportPageRange，通過接口Exporter接入到原類ExportBus，讓ExportBus調(diào)用其相應(yīng)的方法：



但是，這樣的設(shè)計(jì)我們依然需要修改原類ExportBus，在if語句中調(diào)用接口：

    
	String exportTypeName = (String)params.get("exportType");
	If ("exportAll".equals(exportTypeName)) {
		//全部導(dǎo)出的代碼
	} else if ("exportChoosen".equals(exportTypeName)) {
		//按選擇導(dǎo)出的代碼
	} else if ("exportOnePage".equals(exportTypeName)) {
		//導(dǎo)出本頁的代碼
	} else if ("exportPageRange".equals(exportTypeName)) {
		//按頁導(dǎo)出的代碼
		Exporter exporter = new ExportPageRange();
		exporter.doExport(resultset);
		return exporter.getFileInfo();
	}

  

加粗部分是我們不得不在原類中添加的代碼。如果不使用這個(gè)if語句而讓Exporter接口的實(shí)現(xiàn)類與判斷條件建立一種聯(lián)系，則問題可以得到解決。要實(shí)現(xiàn)這種聯(lián)系有很多方法，其中一個(gè)方法就是建立配置文件，讓配置文件中的名稱與實(shí)現(xiàn)類關(guān)聯(lián)起來就可以了，為此我們需要這樣設(shè)計(jì)：



然后進(jìn)行這樣的配置：

    
<bean id="exportBus" class="com...reporter.bus.impl.ExportBusImpl">
	<description>導(dǎo)出數(shù)據(jù)BUS</description>
	<property name="exportTypes">
		<map>
			<entry key="exportAll"><!-- 全部導(dǎo)出 -->
				<bean class="com...reporter.export.ExportAll"/>
			</entry>
			<entry key="exportOnePage"><!-- 導(dǎo)出本頁 -->
				<bean class="com...reporter.export.ExportOnePage"/>
			</entry>
			<entry key="exportChosen"><!-- 按選擇導(dǎo)出 -->
				<bean class="com...reporter.export.ExportChosen"/>
			</entry>
			<entry key="exportPageRange"><!-- 按頁導(dǎo)出 -->
				<bean class="com...reporter.export.ExportPageRange"/>
			</entry>
		</map>
	</property>
</bean>
  

這樣，配置文件中的entrykey就與導(dǎo)出程序的實(shí)現(xiàn)類建立了聯(lián)系，因此在ExportBus中原來的那個(gè)if語句就演變成了這樣：

    
	String exportTypeName = (String)params.get("exportType");
	Exporter exporter = exportTypes.get(exportTypeName);
	exporter.doExport(resultset);
	return exporter.getFileInfo();

  

加粗的部分實(shí)質(zhì)性替代了原來那個(gè)if語句。這樣的設(shè)計(jì)，讓各個(gè)不同類型的導(dǎo)出程序得到有效解耦，然后通過接口與配置文件實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)地裝配。這就是一種典型的可擴(kuò)展點(diǎn)設(shè)計(jì)，當(dāng)我們還有新的導(dǎo)出類型的功能需要擴(kuò)展的時(shí)候，不需要修改原有的任何代碼，而只需添加一個(gè)Exporter接口新的實(shí)現(xiàn)類，再進(jìn)行相應(yīng)的配置，功能就可以實(shí)現(xiàn)。這樣的設(shè)計(jì)是可以滿足OCP原則的，而在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)這種可擴(kuò)展性設(shè)計(jì)的功能點(diǎn)，我們就稱之為“可擴(kuò)展點(diǎn)”。

以上的設(shè)計(jì)是我們最終應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)，是結(jié)果。但要達(dá)到這樣的設(shè)計(jì)，即分析整個(gè)設(shè)計(jì)的過程，我們真的沒有修改原程序嗎？不，我們修改了。那么這怎么叫符合OCP原則呢？問題十分犀利哈。轉(zhuǎn)了那么大一圈，現(xiàn)在才是我要真正提出我的觀點(diǎn)的時(shí)候了。我認(rèn)為，要改善遺留系統(tǒng)的可維護(hù)性，要遵守OCP原則，并不是意味著實(shí)現(xiàn)新需求時(shí)不能修改原有代碼。要遵從“兩頂帽子”的設(shè)計(jì)原則，先重構(gòu)原有的代碼，使其具有可擴(kuò)展功能，然后再添加新程序，使其滿足OCP原則，這才是可擴(kuò)展設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之所在。

具體來說，就是第一步修改代碼，第二步添加功能。第一步，修改原有代碼，在保證原有功能不變的前提下，設(shè)計(jì)出可擴(kuò)展點(diǎn)，使其在以后添加新功能時(shí)不必修改原有代碼。在本例中就是將原有的三種導(dǎo)出方式從原有代碼中抽取出來，形成Exporter接口與ExportAll、ExportOnePage、ExportChosen三個(gè)實(shí)現(xiàn)類，以及它們的配置文件。這樣，Exporter接口就是數(shù)據(jù)導(dǎo)出方式的可擴(kuò)展點(diǎn)。這時(shí)，由于沒有添加任何新功能，我們可以編寫測試代碼進(jìn)行測試，或者手工測試。

第二步，就是添加新功能。由于可擴(kuò)展點(diǎn)已經(jīng)做出來了，剩下的工作其實(shí)就很簡單了：編寫實(shí)現(xiàn)類ExportPageRange，然后配置到系統(tǒng)中，整個(gè)設(shè)計(jì)符合OCP原則。功能擴(kuò)展就應(yīng)當(dāng)這樣做，才能使我們的軟件在維護(hù)中始終能保持高質(zhì)量的代碼。
（續(xù)）

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