Caner Tosuner

Leave your code better than you found it

Open Closed Principle

SOLID prensipleri yazı serisinde daha öncesnde SOLID nedir ve Single Responsibility konularından bahsetmiştik. Şimdi ise sırada SOLID'in  "O" su olan Open-Closed Principle. Bu prensip 1988 yılında fransız akademist Bertrand Meyer tarafından ortaya atılıp şu şekilde tanımlandı;

"Software entities (classes, modules, functions, etc.) should be open for extension, but closed for modification."

Peki ne demek bu "gelişime açık değişime kapalı" sözü ? Şu bir gerçek ki bir kod yazacaksınız ve ilelebet hep aynı kalacak.. tamamen palavra. Hiç bir kod yıllar içinde değişime uğramadan kalamaz, sürekli olarak yeni bir feature ekleme durumu söz konusudur ve müşteri sürekli olarak "şunu da ekleyelim, bunu da ekleyelim, şu da olsun.." vs. vs. istekler hiçbir zaman bitmeyecektir. Bu tarz durumlar için Open-Closed bize yeni gelen değişiklik isteklerini projenize eklerken yazmış olduğunuz sınıfların genel davranışlarını değiştirmeden sadece birkaç ufak dokunuşla bu geliştirmeleri ekleyebileceğiniz class lar yazmamızı söylüyor. Yani Core koda gerekirse hiç müdahale etmeden yeni feature'ları ekleyin diyor. Sebebi ise mevcut koda yapılacak olan her müdahale yeni bug'ların çıkmasına neden olabilir ve buda yeniden test-analiz süreci demektir ki bunu hiçbir firma veya çalışan istemez. 

Örnek bir proje üzerinden ilerleyelim. Bad Example ve Better Example diye Open-Closed'u iki şekilde ele alalım.

 

Bad Example 

Örneğimiz şu şekilde olacak; Araba ve Otobüs üretimi yapan bir fabrikamız var diyelim. Bunun için bir tane aşağıdaki gibi Vehicle adında bir class'ımız olsun. Bu class içerisinde VehicleType isminde bir enum ve bu enum'ında Car-Bus diye 2 değeri olsun. Daha sonra Vehicle class'ından inherit olmuş Car ve Bus isminde 2 class oluşturalım ve constructor'larında gerekli enum değerlerini verelim.

Vehicle.cs

namespace BadExample
{
    public class Vehicle
    {
        public VehicleType VType { get; set; }
    }

    public enum VehicleType
    {
        Car,
        Bus
    }

    public class Car : Vehicle
    {
        public Car()
        {
            this.VType = VehicleType.Car;
        }
    }

    public class Bus : Vehicle
    {
        public Bus()
        {
            this.VType = VehicleType.Bus;
        }
    }
}

 

Şimdi ise bu araçları üretme kısmına geldi. VehicleFactory adında bir class oluşturalım ve bu class içerisinde ProduceVehicle isminde Vehicle  objesini parametre olarak alan bir metod olsun ve bu metoda verilen objedeki vehicleType enum değerine göre ilgili aracı üreten fonksiyonları çağırsın.

VehicleFactory.cs

namespace BadExample
{
    public class VehicleFactory
    {
        public void ProduceVehicle(Vehicle vehicle)
        {
            switch (vehicle.VType)
            {
                case VehicleType.Car:
                    ProduceCar((Car)vehicle);
                    break;
                case VehicleType.Bus:
                    ProduceBus((Bus)vehicle);
                    break;
            }
        }

        private void ProduceCar(Car car)
        {
            Console.WriteLine("Car Produced\n");
        }

        private void ProduceBus(Bus car)
        {
            Console.WriteLine("Bus Produced\n");
        }
    }
}

 

Şimdi sırada yazmış olduğumuz class'ları kullanarak araçları üretme işlemi var. Bunun için Program.cs class'ı aşağıdaki gibi olacak

Program.cs

namespace BadExample
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            VehicleFactory vf1 = new VehicleFactory();
            vf1.ProduceVehicle(new Car());
 
            VehicleFactory vf2 = new VehicleFactory();
            vf2.ProduceVehicle(new Bus());

            Console.ReadLine();
        }
    }
}

 Uygulamamızın Ekran çıktısı

 

Ne güzel araçlarımız ürettik kodumuz tıkır tıkır çalışıyor ve fabrika haftada 300 car-bus üretiyor. Peki patron çıldırdı dedi ki "Arkadaşlar 2 ay sonra kamyon üretmeye başlıyoruz, bütün altyapıyı hazır edin..". Hiç sorun değil nasıl olsa kodumuzu yazdık arabayı otobüsü nasıl ürettiysek kamyonu da öyle üretiriz deyip kamyon için aşağıdaki gibi kodlarımızı modify edip değişiklikleri yapalım.

1- İlk olarak => VehicleType enum'ına Truck diye yeni bir alan eklemeliyiz

 public enum VehicleType
    {
        Car,
        Bus,
        Truck//Truck enum değerini ekledik
    }

 

2- İkinci olarak => Vehicle class'ına Truck objesini oluşturma. Nasıl Car ve Bus için Vehicle'dan inherit olan class lar yazdık aynı şekilde Truck içinde bunu yapıyoruz

namespace BadExample
{
    public class Vehicle
    {
        public VehicleType VType { get; set; }
    }

    public enum VehicleType
    {
        Car,
        Bus,
        Truck
    }

    public class Car : Vehicle
    {
        public Car()
        {
            this.VType = VehicleType.Car;
        }
    }
    public class Bus : Vehicle
    {
        public Bus()
        {
            this.VType = VehicleType.Bus;
        }
    }

    public class Truck : Vehicle//Truck objesini tanımladık 
    {
        public Truck()
        {
            this.VType = VehicleType.Truck;
        }
    }
}

 

3- Üçüncü olarak =>  VehicleFactory class'ına  ProduceTruck class'ını ekleyip ProduceVehicle metoduna Truck için gerekli kontrolleri ekleyeceğiz

using System;

namespace BadExample
{
    public class VehicleFactory
    {
        public void ProduceVehicle(Vehicle vehicle)
        {
            switch (vehicle.VType)
            {
                case VehicleType.Car:
                    ProduceCar((Car)vehicle);
                    break;
                case VehicleType.Bus:
                    ProduceBus((Bus)vehicle);
                    break;
                case VehicleType.Truck://truck üretimi için logic kısmını yazdık
                    ProduceTruck((Truck)vehicle);
                    break;
            }
        }

        private void ProduceCar(Car car)
        {
            Console.WriteLine("Car Produced\n");
        }

        private void ProduceBus(Bus car)
        {
            Console.WriteLine("Bus Produced\n");
        }

        private void ProduceTruck(Truck truck) //truck üretimi yapan metodu ekledik
        {
            Console.WriteLine("Truck Produced\n");
        }
    }
}

 

4- Dördüncü olarak =>  Yazmış olduğumuz kodları kullanma vakti, Main fonksiyonda da Truck üretimi için gerekli metod çağrılarını yapacağız.

namespace BadExample
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            VehicleFactory vf1 = new VehicleFactory();
            vf1.ProduceVehicle(new Car());
            
            VehicleFactory vf2 = new VehicleFactory();
            vf2.ProduceVehicle(new Bus());
            
            VehicleFactory vf3 = new VehicleFactory();
            vf3.ProduceVehicle(new Truck());
            
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

Uygulamamızın Ekran çıktısı

 

Kamyonumuzu ürettikkk. Patron mutlu alan mutlu satan mutlu.. Peki ama yeni bir araç yani Kamyon türünde bir Vehicle üretmek için neler yaptık öyle... Elimizi atmadığımız class kalmadı. Bu işlemi tam 4 farklı adımda halledebildik. Bu peki istediğimiz bir şey mi ?.. Ne diyordu Open-Closed prensibi "gelişime açık değişime kapalı" Peki biz ne yaptık; projede ki logic kısmı dahil her yere müdahale edip bir takım değişiklikler yaptık yani prensibe uygun hareket etmedik.

Peki nasıl olması gerekirdi ? Sadece Main fonksiyonunda bir parça kod ekleyip sorunu çözecek halimiz yok tabiki de ancak patron yarın tekrardan gelip "Motorsiklet üretmeye başlıyoruz, Bisiklet üretmeye başlıyoruz.." diye devam etme ihtimaline karşı daha generic ve core koda yani logic'in bulunduğu kod kısımlarına çok fazla dokunmadan bir kaç extended class yazarak yeni üretim işlemine başlıyor olmamız gerekirdi.

 

Better Example

Şimdi gelin Truck üretim işlemimizi biraz daha "Better than the previous example" sloganıyla yazalım 

İlk olarak Vehicle.cs ile başlayalım. Bu sefer Vehicle class'ımız abstract içerisinde bir adet abstract olarak tanımlı Produce() metodu var ve Car, Bus ve Truck objeleri de yine Vehicle class'ını implemente edip ve Produce metodunu kullanacaklar.

using System;

namespace GoodExample.MyFolder
{
    public abstract class Vehicle
    {
        public abstract void Produce();
    }

    public class Car : Vehicle
    {
        public override void Produce()
        {
            Console.WriteLine("Car Produced\n");
        }
    }
    
    public class Bus : Vehicle
    {
        public override void Produce()
        {
            Console.WriteLine("Bus Produced\n");
        }
    }

    public class Truck : Vehicle
    {
        public override void Produce()
        {
            Console.WriteLine("Truck Produced\n");
        }
    }
}

 

VehicleFactory.cs class'ımızda artık hiçbir if/else yada switch/case condition'ı bulunmicak. Bu class ta yine Vehicle tipinde parametre alan ProduceVehicle() adında bir metod olacak ve tek görevi parametre olarak aldığı abstract Vehicle'dan türeyen objeyi alıp Produce() metodunu çağırmak. 

namespace GoodExample.MyFolder
{
    public class VehicleFactory
    {
        public void ProduceVehicle(Vehicle vehicle)
        {
            vehicle.Produce();
        }
    }
}

 

Program.cs'ın diğer örnekte olduğu gibi aynısını kullanıcaz yani üretmek istediğimiz objenin instance'ını alıp üretime başlicaz.

using System;

namespace GoodExample
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            VehicleFactory vf1 = new VehicleFactory();
            vf1.ProduceVehicle(new Car());

            VehicleFactory vf2 = new VehicleFactory();
            vf2.ProduceVehicle(new Bus());

            VehicleFactory vf3 = new VehicleFactory();
            vf3.ProduceVehicle(new Truck());
            
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

Uygulamamızın Ekran çıktısı

 

Şimdi içimizden şu soruyu sorabiliriz.. "Eeee noldu şimdi aynı işi yaptık, hedefimiz Truck üretimi yapmaktı Bad Example'da da yaptık Better Example'da da..". Cevabı açık ve net arkadaşlar 

  • Projemizi daha generic hale getirdip hiçbir condition'a bağımlı tutmadık,
  • Abstraction kullanarak projedeki bazı yerleri daha kolay geliştirebilir hale getirdik,
  • Core taraftaki kodu gelişime açık çok büyük köklü değişimlere kapalı hale getirdik,
  • Yeni bir üretim işlemi  başlasın Vehicle objesinden inherit olan class'ımızı olluşturup Produce metodunun içerisini doldurduktan sonra kolayca üretime başlayabilecek hale geldik,
  • Yani kısaca projemizi Open-Closed prensibine uygun hale getirdik

BadExample'da yaptığımız gibi yeni bir araç üretimine başlamak için yapmış olduğumuz o 4-5 farklı değişiklikten kurtulup BetterExample'da olduğu gibi sadece üretilecek olan nesneyi Vehicle objesinden inherit edilmiş şekilde tanımlayıp Main fonksiyonunda Üretim işlemini başlatmak yeterli olacaktır.

Hadi son olarak Motorcycle üretelim.  İlk olarak nesnemizi tanımlıyoruz 

    public class Motorcycle : Vehicle
    {
        public override void Produce()
        {
            Console.WriteLine("Motorcycle Produced\n");
        }
    }

Sonrasında Main fonksiyonunda üretime başla diyoruz

using System;

namespace GoodExample
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            VehicleFactory vf1 = new VehicleFactory();
            vf1.ProduceVehicle(new Motorcycle());


            Console.ReadLine();
        }
    }
}

 

That's it :)

 

Single Responsibility Principle

Daha önceki SOLID nedir yazısında bahsettiğim üzre sırasıyla SOLID prensiplerini örneklerle anlatmaya başlıyoruz. Bu yazıda SOLID'in S'si olan ilk prensip Single Responsibility 'den bahsedeceğim ve daha önce çalıştığım bir şirkette karşılaştığım Single Responsibility ile ilgili bir olaydan da bahsetmek istiyorum.

Bir gün şirkette bir bankacılık projesinde çalışırken Mobil tarafta geliştirme yapıyordum ve projedeki modüllerden birinin bitirilmesine 4-5 gün kalmıştı ancak WebService tarafı yetişemiyordu. WebService tarafı .Net ile geliştiriliyordu ve full-stack .Net'liğin vermiş olduğu sorumlulukla project manager'ımız benden 2-3 gün service tarafına destekte bulunmamı rica etti bende ok deyip tfs'ten projeyi çektim ve projeyi ayağa kaldırdıktan sonra ufaktan incelemeye başladım ve solution'da bulunan katmanlardan biri olan  "....Common" isimli projeyi açtım. Her projede olmazsa olmaz "CommonFunctions.cs" isimli class'ı açmamla kapatmam bir oldu. Class'ın tek suçu isminin başında "Common" olması ama o class'ı yazanlar sağ olsunlar aşağıya doğru scroll ederken VS resmen dondu. Class'ın içerisinde yanılmıyorsam 5 bin satıra yakın kod vardı.

Aslında böyle olmasının bence temel sebebi proje yaklaşık 3 yıllık bir projeydi ve her gelen tam anlamıyla projeye hakim olmadan geliştirmeye başlamış olsa gerek her şeyi bu class'a yazmışlar ve ortaya OCOP - One Class Oriented Programming (benim uydurmam) çıkmış. Bazı hesaplama metodları var, Resource manager metodları var, string format metodları var, obejct mapping metodları var... var oğlu var. İsminin başında "Common" olmasından kaynaklanan yetkiyle her şey bu class'ta.

Single Responsibility prensibi bu ve benzeri durumlar için var diyebiliriz. 

Tek bir soru ve cevap ile ;

  • Single Responsibility (tek sorumluluk) nedir ?
  • Her class'ın tek bir sorumluluk alanı olup  tek bir amaca hizmet etmesidir. 

şeklinde tanımlayabiliriz. Peki ne demek bu "Her class'ın tek bir sorumluluk alanı olup tek bir amaca hizmet etmesidir." cümlesi. 

Yazılmış olan her bir class kendi işinden sorumlu olup başka class'ların yapması gereken işlere karışmaması veya kendi sorumluluk alanına çıkmaması istenir. Çok küçük bir örnekle, toplama işlemlerini yapması beklenen class gidip de çıkartma işlemlerine yapmasın, çıkartma işlemlerini yapan başka bir class yazılır ve orda yapılması beklenir.

Daha güzel ve oop odaklı olan bir örnek üzerinden gidelim. Bir tane banka için proje geliştiriyor olalım (üstte bahsettiğim gibi değil tabi :) ) ve BankAccount adında bir class ve bu class içerisinde belli hesaplamalar sonucu tutulan field'lar bulunsun.

public class BankAccount
{
    public int AccountNumber { get; set; }
    public int AccountBalance { get; set; }
 
    public void SaveData()
    {
        //kayıt işlemlerini yapan metod
    }
}

Yukarıda ki class'a ilk baktığımızda sorunsuz güzel bir class gibi duruyor ancak SRP(Single Responsibility Principle) açısından baktığımızda SRP'yi ihlal ediyor. BankAccount class'ı içerisinde bulundurduğu methodlardan dolayı data management-calculations işlerinede karışmış durumda. Yani bu class içerisinde field'ları olan birbir obje görevimi görecek yoksa barındırdığı metodlar itibariyle bir nevi helper class'ımı olacak. Bu gibi sebeplerden dolayı class'ın aldığı sorumluluklar değişkenlik göstermektedir ve bu sorumlulukların bir arada karışıklıklara sebebiyet verebilir.

Peki ne yapacağız bu durum için ? Eğer BankAccount objemiz diğer bankalardaki hesaplar için de kullanılacağını varsayalım ve böyle bir durumda bir interface veya abstrack class oluşturmak en güzel çözüm olacaktır. 

public interface IBankAccount
{
    int AccountNumber { get; set; }
    int AccountBalance { get; set; }
}

 

Şimdi IBankAccount interface'inden implement olan BankAccount class'ını oluşturabiliriz.

public class CTBank : IBankAccount
{
    int _accountNumber;
    int _accountBalance;
 
    // IBankAccount Members
     public int AccountNumber
    {
        get
        {
            return _accountNumber;
        }
        set
        {
            _accountNumber = value;
        }
    }
 
    public int AccountBalance
    {
        get
        {
            return _accountBalance;
        }
        set
        {
            _accountBalance = value;
        }
    }
}

 

Kolay ve daha oop olacak şekilde class'ımızı oluşturduk. Şimdi sırada en başta BankAccount class'ında yazdğımız SaveData metodu için bir DataAccessLayer yazmak var. Bunun için ilk olarak yine bir interface yazalım ismi IDataService olsun.

public interface IDataService
{
    bool Save(IBankAccount account);
}

 

Bu noktaya kadar ne yaptık ? 

  1. BankAccount objesinde bulunan field'ları barındıran bir IBankAccount interface'i yazdık
  2. Bu interface'den implement olan BankAccount objesini tanımladık,
  3. DataAccess class'ı için IDataService adında bir interface tanımaldık,

Bu noktadan sonra geriye sadece DataService class'ını yazmak kalıyor. Bu class tahmin ettiğiniz gibi IDataService interfce'ini implemente edecek.

public class DataService : IDataService
{
    //IDataService Members
    public bool Save(IBankAccount account)
    {
        bool isSaved = false;
        try
        {
            //save data here 
            isSaved = true;
        }
        catch (Exception)
        {
            // error
            // log exception data
            isSaved = false;
        }
        return isSaved;
    }
}

 

Görüldüğü üzre projemiz ilk başta yazdığımız BankAccount class'ına kıyasla artık daha object-oriented ve daha yönetilip genişletilebilir hale gelmiş oldu. Tabi ki istenilen feature'a göre değişiklik gösterebilir ancak proje release olduktan sonra ki değişiklik isteklerine daha kolay ve bu değişiklerin daha hızlı entegre edilebilmesini sağlar hale geldi diyebiliriz.

SOLID Prensipleri

SOLID Candır !

SOLID'in geçmişine baktığımızda çokta uzağa gitmemize gerek yok. İlk olarak 2000'li yılların başında Michael Feathers tarafından ortaya atıldı ve sonrasında Robert C. Martin tarfından "first five principles of object-oriented programming and design" olarak "SOLID" adını aldı.

 

Neden SOLID'e ihtiyaç duyuldu ?

"Bir kere yazılan kod asla ilelebet aynı kalamaz..!" aslında SOLID'in ortaya çıkış sebebi bu cümlede gizlidir. Aylar-yıllar geçtikten sonra yazmış olduğumuz kodlara bir değişiklik yapmak istediğimizde bu değişikliği ne kadar efor sarf ederek ve ne kadar sürede yapacağız..? SOLID projeyi yazdıktan sonraki süreçte bu soruya en iyi şekilde cevap verebilmemizi sağlamak için var.

Şu gerçektir ki bazen 7 ay gibi bir efor harcanıp production'a alınmış bir proje için çok değil 6 ay sonra ki süreçte müşteri bir değişiklik veya extra modül istediğinde o modülün projeye eklenmesi neredeyse projeyi production'a almak için harcanan süre kadar sürebiliyor.

7 ay gibi bir sürede projeyi bitir canlıya al, canlıya alındıktan 6 ay sonra müşteri gelsin yeni bir feature istesin sonra müşteriye "benim bunun geliştirmesini yapmak için 6 aya daha ihtiyacım var.." dediğinizde müşteri heralde ufaktan şöyle olur "WTF...man ?"

SOLID prensiplerinin amacı aslında bizlerin daha iyi programlar yazmamızdan çok ileride istenecek değişimlere açık olup bu değişimlere en az eforla ayak uydurabilecek kodlar yazmamızı sağlamaktır. Nesne yönelimli programla yapıyorsak dünyada standart kabul edilen bu 5 prensibe uygun kodlar yazıyor olmamız gerekir.

 

 Peki nedir bu ilk 5 prensip ?

  • – Single-Responsibility Principle
  • – Open-Closed Principle
  • L  – Liskov Substitution Principle
  • I  – Interface Segregation Principle
  • D  – Dependency Inversion Principle

Her bir prensip için sonrasında ayrı ayrı blog'lar yazacağım ancak kısaca bir kaç kelimeyle şu şekilde özetleyebiliriz;

Single-Responsibility Principle

Bir class'ın sadece tek bir işi olmalı ve sadece o işten sorumlu olmalıdır. Örneğin Log tutmak için yaptığınız bir Logger class'ı sadece Log işlemlerinden sorumlu olmalıdır.

 

Open-Closed Principle

Uygulamada yazdığımız objeler yada entity'ler gelişime açık değişime kapalı olmalıdır. Örnek olarak çok if-else yazmaktan kaçının demek desek yanlış olmaz. Bir şekilde daha öcnesinde yazmış olduğunuz metodunuzu genişletmek istediğinizde interface yada abstract class'lardan faydalanarak daha yönetilebilir ve ihtiyaç duyulduğunda genişletilebilir kodlar yazmak gerekmektedir.

 

Liskov Substitution Principle

Liskov prensibi için kısaca yerine geçme prensibi diyebiliriz. Bir base class'tan türetilen class'ların yeri geldiğinde ihtiyaç halinde üst class'ların yerine de kullanabileceğini söylemekte.

 

Interface Segregation Principle

Client'lar ihtiyaç duymadıkları bir interface'i kullanmaya zorlanmamalı veya ihtiyaç duyduğu interface'e ait tek bir metod için bütün interface'in metodları implemente etmemelidir. Interface Segregation prensibi bu gibi durumlar için interface'lerinizi ayırın ve bir interface'e gerektiğinden fazla görev yüklemeyin der. Böylelikle client geliştirmesini yaparken ihtiyaç duymadığı hiç bir metodu implemente etmek zorunda kalmicaktır.

 

Dependency Inversion Principle

Bağımlılığı tersine çevirme prensibine göre base class'lar veya metodlar vs. alt seviyeli sınıflara veya metodlara bağımlı olmamalıdır ve alt class'larda yapılan bir değişiklik base class'ları etkilememelidir. Örnek olarak kısa bir süre önce gözlüklerimin camını değiştirmiştim ve nedendir bilinmez tam o sırada aklıma bu prensip gelmişti :)

Alt modül ; gözlük camı,

Üst modül ; gözlük

olsun. Gözlükçüye gittiniz ve camları değiştireceksiniz adam dedi ki "Camlar gözlüğe bağlı olduğundan camları değiştirmek için komple gözlüğü değiştirmeniz gerekmekte.."  . En iyi ihtimal adama "manyak mısın sen arkadaş.. " dersiniz. İşte bu prensip bu gibi durumlar için var. Alt modül üst modüle bağımlı olsun ama bağımlılık başımızın belası da olmasın tabi ki :)

 

Yazımız burada bitiyor ancak her bir prensip için ayrı ayrı blog yazıları yazıyor olacağım..just follow :)