社区应用 最新帖子 精华区 社区服务 会员列表 统计排行 社区论坛任务 迷你宠物
  • 4201阅读
  • 1回复

[讨论]面向对象设计(OOD)思想——还是以播放器为例(ZT)

级别: 大掌柜
发帖
575
铜板
19287
人品值
400
贡献值
12
交易币
0
好评度
579
信誉值
1
金币
0
所在楼道
学一楼
面向对象设计(OOD)思想——还是以播放器为例(ZT) 4wkmgS  
,/ YTW@N  
有了思想才能飞翔,缺乏灵活就象少了轮子的汽车,难以飞奔。为了更好的理解设计思想,结合一个尽可能简洁的实例来说明OOD、设计模式及重构。通过下面的代码,详细地阐述面向对象设计思想。 s$JO3-)  
一、传统过程化设计思想 `Hx JE"/  
假定我们要设计一个媒体播放器(只从软件设计的角度,不涉及硬件)。该媒体播放器目前只支持音频文件mp3和wav。按照结构化设计思想,设计出来的播放器的代码如下: #AR$'TE#  
public class MediaPlayer dHkI9;  
{   0;L.h|R T(  
private void PlayMp3() vn+~P9SHQ  
{ jK]An;l{Z  
  MessageBox.Show("Play the mp3 file."); 7Y%Si5  
} h+!@`c>)Y  
~c=F$M^"c  
private void PlayWav() nK)hv95i_  
{ OJ1MV7&  
  MessageBox.Show("Play the wav file."); ;04< 9i  
} kxLWk%V  
;lQ>>[*  
public void Play(string audioType) cX#U_U~d  
{   6u9?  
  switch (audioType.ToLower()) $!vK#8-&{  
  { {pXqw'"1.  
    case ("mp3"): U;=1v:~d  
    PlayMp3(); rhDiIO_  
    break; 3>6rO4,  
    case ("wav"): goOw.~dZ'  
    PlayWav(); Yy{(XBJ~%t  
    break;       eGLB,29g  
  }   [NK&s:wMk  
} `n"PHur  
} HF<h-gX  
从传统的过程化设计思想来看,这是一段既实用又简洁的代码。 &a+=@Z)kf  
如果,客户又提出新的要求:要播放器不仅仅播放mp3和wav文件,还要播放其他音频文件如wma、mp4等,为此我们要不断地增加相应地播放方法和修改条件语句,直止条件语句足够长。 G+t=+T2m  
如果,客户感到这个媒体播放器功能太少了,只能闻其声,不能见其人,太单一。如果在听着优美音乐的同时又能看到歌唱者潇洒、英俊的舞姿那就更好了。从代码设计的角度看,他们希望媒体播放器支持视频文件了。也许你会想,不会再增加视频这方面的代码,可以,在增加视频媒体的播放方法,在修改条件判断语句,如果还有其他,还可以同样地增加、修改。到此你也许会提出,要是不修改或很少修改原来的代码就能增添其他功能该多好啊! P @~)9W  
这样看,原来的软件设计结构似乎有点问题。事实上,随着功能的不断增加,你越来越发现这个设计非常的糟糕,因为它根本没有为未来的需求变更提供最起码的扩展。为了应接不暇的变更需求,你不得不不厌其烦地修改原来的代码,使其适应需求变化,甚至在修改代码时,由于过多的代码依赖关系弄得人焦头烂额,直止一塌糊涂。 LMNmG]#!  
二、面向对象设计思想 KJv[z   
还是以设计一个媒体播放器为例,设计要求相同。不访我们换个设计思路利用面向对象设计思想(OOD)来做做看如何! T930tX6"h  
根据OOD的思想,我们应该把mp3和wav分别看作是两个独立的对象。代码设计如下: */OKg;IMi  
public class MP3 i}O.,iH  
{ D?G'1+RIT~  
public void Play() NpxgF<G  
{ zJ_y"bt  
  MessageBox.Show("Play the mp3 file."); :_h#A }8Xd  
} VV/aec8  
} MvTp%d.  
m8 6ztP)  
public class WAV ]QQeUxi  
{ 30O7u3Zrb  
public void Play() "|BSGV!8  
{ ~sdM~9@ '  
  MessageBox.Show("Play the wav file.");  Cg8   
} TUARYJ6=  
} @p@b6iLpO  
MS]Q\g}U  
Public class MediaPlayer pwRCfR)"X  
{ <`u_O!h  
  switch (audioType.ToLower()) y[zjs^-vCv  
  { k\r^GB  
    case ("mp3"):  F##xVmR~  
        MP3 m = new MP3(); 03.\!rZZ  
    m.Play(); e@1A_q@.  
    break; MpTOC&NG%s  
    case ("wav"): h@TP=  
    WAV w = new WAV(); !="8ok+  
w.Play(); 0lOR.}]q  
    break;       p(fMM :  
  } 4(,M&NC  
}   =mSu^q(l  
  现在我们重构代码,建立统一的Play()方法,(在后面的设计中,你会发现这样改名是多么的重要!)更改媒体播放类MediaPlayer的代码。如果这样的设计代码,实质上没有多大的变化,只是对原来过程化设计思想的一种替代,并没有击中要害,亦然没有灵活性、可扩展性。 _T_} k:&X  
  2.1单向分派技术的应用(在这里用类的多态来实现的) /t*Q"0X5  
我们不访这样设想:既然mp3和wav都属于音频文件,都具有音频文件的共性,应该建立一个共同的AudioMedia父类。 @1i<=r  
public class AudioMedia ^9><qKbO  
{ +|TXKhm{  
public void Play() cI&XsnY  
{ Xc4zUEO9  
  MessageBox.Show("Play the AudioMedia file."); [NV/*>"j&  
} 4K 8(H9(  
} y.-Kqa~  
现在引入继承思想,OOD就有点雏形了(不是说有了继承就有了OOD思想,这里只是从继承的角度谈一谈OOD思想,当然从其他角度如合成、聚合等角度也能很好地体现OOD思想)。 C;%dZ  
其实在现实生活中,我们的播放器播放的只能是某种具体类型的音频文件如mp3,因此这个AudioMedia类只能是音频媒体的一个抽象化概念,并没有实际的使用情况。对应在OOD设计中,既这个类永远不会被实例化。为此我们应将其改为抽象类,如下: Xkk 8#Y":  
public abstract class AudioMedia Zy.3yQM9i  
{ $R+rB;=a!  
public abstract void Play(); BO8?{~i  
} 5tk7H2K^<  
 y(#6nG@S  
public class MP3:AudioMedia LB[?kpy  
{ Ktu~%)k%  
public override void Play() Q3Y(K\  
{ VGc.yM)& j  
  MessageBox.Show("Play the mp3 file."); dn:\V?9  
} -w f>N:  
} qz.l  
JcMl*k  
public class WAV:AudioMedia Z>l<.T"t'  
{ 3sW!ya-VZ  
public override void Play() 4TYtgP1  
{ gdg``U;)p  
  MessageBox.Show("Play the wav file."); nyxoa/  
} 3_ .%NgES|  
} kB%.i%9\\  
m&z(2yb1  
public class MediaPlayer M?o_J4  
{   <@l j\,  
  //根据需要完成任务的单向分派 f0R+Mz8{  
public void Play(AudioMedia media) 7#Uzz"^  
{   [_}8Vv&6  
  media.Play(); g++-v HD  
} Pjxj$>&;*j  
} j(}pUV B  
到此,我们通过单向分派技术使OOD思想得到进一步的体现。现在的设计,即满足了类之间的层次关系,又保证了类的最小化原则,同时又体现了面向对象设计原则(开—闭原则、里氏代换原则)更利于扩展。(止此,你会发现play方法名的更改是多么必要)。 ==oJhB  
如果现在又增加了对WMA、MP4等音频文件的播放,只需要设计WMA类,MP4类,并继承AudioMedia,在相应的子类中重写Play方法就可以了,MediaPlayer类对象的Play方法根本不用任何改变。 vp9wRGd  
如果让媒体播放器能够支持视频文件,必须另外设计视频媒体的类。因视频文件和音频文件有很多不同的地方,不可能让视频继承音频。假设我们播放器支持RM和MPEG格式的视频。视频类代码如下: 7\ZSXQy1W  
public abstract class VideoMedia Do5.  
{ TP~1-(M)}  
public abstract void Play(); x34GRe!!  
} t;-F]  
G \Nnw==v  
public class RM:VideoMedia MmePhHf  
{ wp5H|ctl  
public override void Play()  q*C-DiV  
{ cSNeWJKA6  
  MessageBox.Show("Play the rm file."); @1<VvW=  
} |[>yJXxEL@  
} F2ISg'  
#0\* 8 6  
public class MPEG:VideoMedia 6V}xgfB  
{ 6j+X@|2^  
public override void Play() L GVy4D  
{ MZB}O" r  
  MessageBox.Show("Play the mpeg file."); DsD? &:  
} ,A)Z .OWOq  
} OdNcuiLa  
<"xqt7f  
这样设计还是有点糟糕,这样就无法实用原有的MediaPlayer类了。因为你要播放的视频RM文件并不是音频媒体AudioMedia的子类。 !IB}&m  
  不过,我们可以这样想,无论音频媒体还是视频媒体都是媒体,有很多相似的功能,如播放、暂停、停止等,为此我们把“媒体”这个概念抽象出来做为一个接口。(虽然也可以用抽象类,但在C#里只支持类的单继承,不过c#支持接口的多继承)。根据接口的定义,你完全可以将相同功能的一系列对象实现同一个接口。让音频媒体类及视频媒体类都继承媒体这个接口。代码如下: b`,Sd.2=('  
VZ y$0*  
public interface IMedia yy&L&v'  
{ |JP'j1 Ka  
void Play(); ; sqxFF@  
} 6Z2|j~  
rKd|s7l  
public abstract class AudioMedia:IMedia VeZd\Oe  
{ T:9M|mD  
public abstract void Play(); KaH e(  
} Q&_#R(3j;  
%y*'bS  
public abstract class VideoMedia:IMedia 25 :vc0  
{ ,8d&uR}x  
public abstract void Play(); 7~'%ThUb$-  
} ! hEZV&y  
<F"G~.^ *s  
这样再更改MediaPlayer类的代码: [p}~M-$V8Y  
public class MediaPlayer -S&9"=v  
{   x K\i&A  
public void Play(IMedia media) 6E:H  
{   m}zXy\  
  media.Play(); +7n vy^m  
} vv<\LN0  
} ]KXyi;n2  
  现在看来,程序是不是有很大的灵活性和可扩展性了。 o{n#f?EA  
总结一下,从MediaPlayer类的演变,我们可以得出这样一个结论:在调用类对象的属性和方法时,尽量避免将具体类对象作为传递参数,而应传递其抽象对象,更好地是传递接口,将实际的调用和具体对象完全剥离开,这样可以很好地体现了软件工程的灵活性、扩展性。 OL:hNbw'~T  
  现在看起来似乎很完美了,但我们忽略了MediaPlayer的调用者这个事实。仍然需要条件语句来实现。例如,在客户端程序代码中,用户通过选择cbbMediaType组合框的选项,决定播放音频媒体还是视频媒体,然后单击Play按钮执行。 RL/7>YQ  
Public void BtnPlay_Click(object sender,EventArgs e) FeQo,a  
{ =MD)F  
IMedia media = null; 6Yt3Oq<U  
switch (cbbMediaType.SelectItem.ToString().ToLower()) aG4 ^xOD  
{ jUR* |  
  case ("mp3"): riaL[4c  
    media = new MP3(); ,1lW`Krx  
    break; !W0JT#0  
        //其它类型略; WX_g  
  case ("rm"): u|u)8;'9(  
    media = new RM(); 1p&=tN  
    break;   QR8]d1+GV  
  //其它类型略; TL7qOA7^X  
} EM +! ph  
MediaPlayer player = new MediaPlayer(); ^8 -,S[az  
player.Play(media); '"rm66  
} Nlwt}7  
 CWYOzqf  
2.2设计模式、条件外置及反射技术的应用 ]W~M?1 }  
随着需求的增加,程序将会越来越复杂。此时就应调整设计思想,充分考虑到代码的重构和设计模式的应用。最后当设计渐趋完美后,你会发现,即使需求不断增加,你也可以神清气爽,不用为代码设计而烦恼了。 P *PJ  
为了实现软件工程的三个主要目标:重用性、灵活性和扩展性。我们不访用设计模式、条件外置及反射来实现。 g/P1lQ)  
使用工厂模式,能够很好地根据需要,调用不同的对象(即动态调用),保证了代码的灵活性。 V$Oj@vI  
虽然这里有两种不同类型的媒体AudioMedia和VideoMedia(以后可能更多),但它们同时又都实现IMedia接口,所以我们可以将其视为一种产品。媒体工厂接口如下: `zl,|}u)  
public interface IMediaFactory ?@`5^7*  
{ &G\C[L  
IMedia CreateMedia(); Jcs /i  
} erTly2-SJ  
TM_bu  
然后为具体的媒体文件对象搭建工厂,并统一实现媒体工厂接口: US9@/V*2  
public class MP3Factory:IMediaFactory }XpZgd$  
{ aYHs35  
public IMedia CreateMedia() 1Ak0A6E  
{ VAyAXN~  
  return new MP3(); X(DP=C}v9  
} 4mX]JH`UTe  
} H/8u?OC  
//其它工厂略; dpt P(H  
$`t2SD  
public class RMFactory:IMediaFactory ?@Tsd@s~r  
{ ]2iIk=r$  
public IMedia CreateMedia() JPj/+f  
{ WUQa2$.  
  return new RM(); }20tdD ~  
} $~ d6KFT  
} [" ocZ? x  
//其它工厂略; ('d,Sh  
Cgf4E{\U!  
写到这里,也许有人会问,为什么不直接给AudioMedia和VideoMedia类搭建工厂呢?很简单,因为在AudioMedia和VideoMedia中,分别还有不同的类型派生,如果为它们搭建工厂,则在CreateMedia()方法中,仍然要使用条件判断语句,代码缺乏灵活性,不利扩展。 k{ZQM  
还有一个问题,就是真的有必要实现AudioMedia和VideoMedia两个抽象类吗?让其子类直接实现接口不是更简单?对于本文提到的需求,是能实现的。但不排除AudioMedia和VideoMedia它们还会存在其他区别,如音频文件还需给声卡提供接口,而视频文件还需给显卡提供接口。如果让MP3、WAV、RM、MPEG直接实现IMedia接口,而不通过AudioMedia和VideoMedia,在满足其它需求的设计上也是不合理的。现在客户端程序代码发生了稍许的改变: MD,BGO?C  
Public void BtnPlay_Click(object sender,EventArgs e) HFz;"s3lWM  
{ H,j_2JOY=  
IMediaFactory factory = null; 'C:i5?zh(q  
switch (cbbMediaType.SelectItem.ToString().ToLower()) "(';UFa  
{ j^f54Ky.  
  //音频媒体 YuzVh9jTI  
  case ("mp3"): ]}]+aB  
    factory = new MP3Factory(); tBsvi%F  
    break; X~\O]  
  //视频媒体 < 5ULu(b&$  
case ("rm"): j``Ku@/x0  
    factory = new RMFactory(); 6D{70onY+  
    break;   , BZ(-M  
  //其他类型略; @XcrHnH9  
} qpa}6JVQ+j  
MediaPlayer player = new MediaPlayer(); v&f\ Jv7  
player.Play(factory.CreateMedia()); -Wre4 ^,v  
} BcQw-<veu  
RYl\Q,#  
到这里,我们再回过头来看MediaPlayer类。这个类中通过单向分派,根据传递参数的不同,分别实现了不同对象的Play方法。在不用工厂模式时,这个类对象会运行得很好。作为一个类库或组件设计者来看,他提供了一个不错的接口,供客户端程序调用。 7WmY:g#s  
利用工厂模式后,现在看来MediaPlayer类已经多余。所以,我们要记住的是,重构并不仅仅是往原来的代码添加新的内容。当我们发现一些不必要的设计时,还需要果断地删掉这些冗余代码。修改后的代码如下: Uqly|FS &n  
Public void BtnPlay_Click(object sender,EventArgs e) Pt6d5EIG  
{ _C'VC#Sy  
IMediaFactory factory = null; 7p{uRSE4._  
switch (cbbMediaType.SelectItem.ToString().ToLower()) B.gEV*@  
{     =xb/zu(  
  case ("mp3"): `)BZk[64  
    factory = new MP3Factory(); m/,8\+  
    break; a%/x  
    //其他类型略; H87k1^}HV  
  case ("rm"): VArMFP)cz  
    factory = new RMFactory(); _skE\7&>X  
    break;   ]^@m $O  
  //其他类型略; /c7jL4oD  
} J*^ i=y  
IMedia media = factory.CreateMedia(); N)KN!!  
media.Play(); B!)Tytm9u  
} ZiaFByLy  
i&)OJy  
如果你在最开始没有体会到IMedia接口的好处,在这里你应该已经明白了。我们在工厂模式中用到了该接口;而在客户端程序中,仍然要使用该接口。使用接口有什么好处?那就是你的主程序可以在没有具体业务类的时候,同样可以编译通过。因此,即使你增加了新的业务,你的客户端程序是不用改动的。 KHeeB`V>J  
不过,这样写客户端代码还是不够理想的,依然不够灵活,在判断具体创建哪个工厂的时候,仍需条件判断。现在看来,如果执行者没有完全和具体类分开,一旦更改了具体类的业务,例如增加了新的工厂类,仍然需要更改客户端程序代码。 8Qkwg]X  
我们可以通过反射技术、条件外置很好地做到客户端的灵活性。 )31xl6@  
条件外置来实现,即通过应用程序的配置文件来实现。我们可以把每种媒体文件类的类型信息放在配置文件中,然后根据配置文件来选择创建具体的对象。并且,这种创建对象的方法将使用反射技术来完成。首先,创建配置文件: zIU6bMMT3u  
&m TYMpA  
<appSettings> U1|{7.R  
<add key="mp3" value="MediaLibrary.MP3Factory" /> fvA167\  
<add key="wav" value=" MediaLibrary.WAVFactory" /> W4nhPH(  
<add key="rm" value=" MediaLibrary.RMFactory" /> =^)$my\C:  
<add key="mpeg" value=" MediaLibrary.MPEGFactory" /> @CC 6 `D  
</appSettings> i> {0h3Y  
Nlu]f-i':  
然后,在客户端程序代码中,自定义一个初始化方法如:InitMediaType(),读取配置文件的所有key值,填充cbbMediaType组合框控件中: h6;zAM}  
private void InitMediaType() R~RE21kAc  
{ 5hDPX \  
cbbMediaType.Items.Clear(); [X@JH6U r  
foreach (string key in ConfigurationSettings.AppSettings.AllKeys) `?"r\Qo<  
{ lKS 2OOYC`  
    cbbMediaType.Item.Add(key); >.hDt9@4  
} Zk31|dL  
cbbMediaType.SelectedIndex = 0; }%0X7'  
} <J.q[fd1*  
=RofC9,  
最后,更改客户端程序的Play按钮单击事件: i\o * =+{r  
Public void BtnPlay_Click(object sender,EventArgs e) &=wvlI52`  
{ K4OiKYq  
string mediaType = cbbMediaType.SelectItem.ToString().ToLower(); Mh}vr%0;)  
string factoryDllName = ConfigurationSettings.AppSettings[mediaType].ToString(); LFvZ 7M\\  
//MediaLibray为引用的媒体文件及工厂的程序集; C87 9eeJ  
IMediaFactory factory = (IMediaFactory)Activator.CreateInstance(“MediaLibrary”, gy"<[N .?c  
factoryDllName).Unwrap(); #+|0o-  
IMedia media = factory.CreateMedia(); \\`(x:\  
media.Play(); #jPn7  
} A5sz[k  
gE8>o:6)6:  
这样可以很好地体现了软件工程的三个主要目标:重用性、灵活性和扩展性。 &{ZUY3  
设想一下,如果我们要增加某种媒体文件的播放功能,如AVI文件。那么,我们只需要在原来的业务程序集中创建AVI类,继承于VideoMedia类。另外在工厂业务中创建AVIFactory类,并实现IMediaFactory接口。假设这个新的工厂类型为MediaLiabrary.AVIFactory,则在配置文件中添加如下一行: 2_)gJ_kP  
<add key="AVI" value="MediaLiabrary.AVIFactory" />。 iMQ0Sq-%1  
而客户端程序呢?根本不需要做任何改变,甚至不用重新编译,程序就能自如地运行!
评价一下你浏览此帖子的感受

精彩

感动

搞笑

开心

愤怒

无聊

灌水
2003、2004、2005、2006、2007、2008、2009.....
UeBbs.Net    我们在路上....
级别: 终身会员
发帖
3743
铜板
8
人品值
493
贡献值
9
交易币
0
好评度
3746
信誉值
0
金币
0
所在楼道
只看该作者 1 发表于: 2006-11-26
貌似OOP是面向对象 OOD是面向过程。。。不过内容还是不错的。。。
描述
快速回复

您目前还是游客,请 登录注册
批量上传需要先选择文件,再选择上传
认证码:
验证问题:
3+5=?,请输入中文答案:八 正确答案:八