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开闭原则（OCP）

web 2025/7/2 13:32:10

非常棒的问题！🔍
开闭原则（OCP, Open/Closed Principle）是软件设计的核心原则之一，下面我将从定义、意义、优劣分析、Python示例和结构图五个方面完整解析给你。

🧠 什么是开闭原则？

开闭原则（OCP）：对扩展开放（Open for extension），对修改关闭（Closed for modification）。

也就是说：

当新增功能时，你应该通过“增加代码”来扩展系统功能；
而不是“修改已有代码”来实现。

🎯 为什么需要开闭原则？

原因	说明
✅ 避免旧功能被破坏	新功能以“新增方式”插入，避免改动原有逻辑
✅ 提高系统稳定性	核心逻辑代码不被轻易修改，降低出错率
✅ 易扩展	新业务需求只需扩展模块，不影响旧模块
✅ 配合抽象编程	强化多态、接口、继承等设计思想

🔍 优点 vs 缺点

优点	缺点
系统可扩展性强	初期设计较复杂
降低耦合	需要较高的抽象能力
提升稳定性	类和接口增多，维护成本略升

🐍 Python 示例

❌ 违反开闭原则的写法

# 需求：计算图形的面积，初期只有圆形，后续添加了矩形class AreaCalculator:def calculate(self, shape):if shape['type'] == 'circle':return 3.14 * shape['radius'] ** 2elif shape['type'] == 'rectangle':return shape['width'] * shape['height']

问题：每添加一个新图形类型，就必须修改 calculate 方法，违反开闭原则。

✅ 遵守开闭原则的写法（面向对象 + 多态）

from abc import ABC, abstractmethod# 抽象类
class Shape(ABC):@abstractmethoddef area(self):pass# 圆形
class Circle(Shape):def __init__(self, radius):self.radius = radiusdef area(self):return 3.14 * self.radius ** 2# 矩形
class Rectangle(Shape):def __init__(self, width, height):self.width = widthself.height = heightdef area(self):return self.width * self.height# 面积计算器
class AreaCalculator:def calculate(self, shape: Shape):return shape.area()# ✅ 使用
if __name__ == "__main__":circle = Circle(5)rectangle = Rectangle(4, 6)calculator = AreaCalculator()print("圆形面积:", calculator.calculate(circle))      # 输出: 圆形面积: 78.5print("矩形面积:", calculator.calculate(rectangle))  # 输出: 矩形面积: 24