開放封閉原則

開放封閉原則在 Clean Architecture 一書中是這樣被敘述的

一個軟體製品應該對於擴充是開放的，但對於修改是封閉的。

一個簡單的擴充需求，對於軟體開發上是巨大的改變。這是軟體架構的失敗。一個好的軟體架構可以將修改的程式碼減少到最低程度。在理想情形下這個值是
0。

擴展系統功能比較好的方式應該是新增程式碼，並不是去修改既有的程式碼來擴充系統功能。因為修改一個行之有年的系統內部邏輯，可能會發生改
A 壞 B ，如果有自動化測試來驗證既有的程式碼可以在第一時間找出來。
但是在實務上有自動化測試專案真的是少之又少(ps.可能祖上積德才會遇到吧…)，如果當初在設計系統的時候能避免的這種改 A 壞 B
的情形，那軟體系統將更容易修改需求及擴充功能。舉例來說，這是一個手機介面。

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public interface IMobilePhone
{
    
    void TurnOn();
    
    void TurnOff();
    
    void Call(string phoneNumber);
}

接下來，我們可以定義不同的手機，並實現IMobilePhone.cs介面：

  • IPhone14.cs
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public class IPhone14 : IMobilePhone
{
    public void TurnOn()
    {
        Console.WriteLine("IPhone14 is turning on.");
    }

    public void TurnOff()
    {
        Console.WriteLine("IPhone14 is turning off.");
    }

    public void Call(string phoneNumber)
    {
        Console.WriteLine("IPhone14 is calling " + phoneNumber);
    }

}

宣告 IMobilePhoneFactory.cs

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public interface IMobilePhoneFactory
{
    IMobilePhone Create(string mobilePhone);
}

建立 MobilePhoneFactory.cs 實作 IMobilePhoneFactory.cs

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public class MobilePhoneFactory : IMobilePhoneFactory
{
    public IMobilePhone Create(string mobilePhone)
    {
        var type = typeof(Program).Assembly
            .GetExportedTypes()
            .SingleOrDefault(t => t.Name.Equals(mobilePhone) && typeof(IMobilePhone).IsAssignableFrom(t));

        if (type is null)
        {
            throw new ArgumentException(nameof(mobilePhone));
        }

        return (IMobilePhone)Activator.CreateInstance(type);
    }
}

  • GooglePixel7.cs
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public class GooglePixel7 : IMobilePhone
{
    public void TurnOn()
    {
        Console.WriteLine("GooglePixel7 phone is turning on.");
    }

    public void TurnOff()
    {
        Console.WriteLine("GooglePixel7 phone is turning off.");
    }

    public void Call(string phoneNumber)
    {
        Console.WriteLine("GooglePixel7 phone is calling " + phoneNumber);
    }
}

現在，當我們使用不同型號手機，只需要使用IMobilePhone.cs介面，而不需要知道實際的手機型別。

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var mobilePhoneTypes = new List<string>
{
    "IPhone14"
};

foreach (var mobilePhoneType in mobilePhoneTypes)
{
    var mobilePhoneFactory = new MobilePhoneFactory();

    var mobilePhone = mobilePhoneFactory.Create(mobilePhoneType);

    mobilePhone.TurnOn();

    mobilePhone.Call("1234567890");

    mobilePhone.TurnOff();
}

這樣做的好處在於，當我們需要添加新的手機型號時，只需要實現 IMobilePhone.cs 介面即可，不需要修改現有使用端程式碼，只需要建立設定檔將所有手機型號進行註冊動作即可。

總結

開放封閉原則的目標是實現系統的可擴展性和靈活性，使系統易於擴展而不會因為修改而對現有程式碼造成較大的影響。

在類別層次上，建議設計類別時要對擴展開放，對修改封閉。

在架構層次上，建議將系統組織成一系列相互獨立的元件，將這些元件安排到依賴階層中而實現。這樣可以避免高層級元件受到低層級元件變更的影響，同時使系統具有高度的模組化和可擴展性。

總結，適用於類別層次和架構層次的設計原則，皆是實現系統的可擴展性和靈活性，同時保證系統的穩定性和可靠性。