面向对象设计原则之接口隔离原则

2019-11-28

接口隔离原则的定义

接口隔离原则（Interface Segregation Principle，ISP）要求程序员尽量将臃肿庞大的接口拆分成更小的和更具体的接口，让接口中只包含客户感兴趣的方法。
2002 年罗伯特·C.马丁给“接口隔离原则”的定义是：客户端不应该被迫依赖于它不使用的方法（Clients should not be forced to depend on methods they do not use）。该原则还有另外一个定义：一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上（The dependency of one class to another one should depend on the smallest possible interface）。
以上两个定义的含义是：要为各个类建立它们需要的专用接口，而不要试图去建立一个很庞大的接口供所有依赖它的类去调用。
接口隔离原则和单一职责都是为了提高类的内聚性、降低它们之间的耦合性，体现了封装的思想，但两者是不同的：

单一职责原则注重的是职责，而接口隔离原则注重的是对接口依赖的隔离。
单一职责原则主要是约束类，它针对的是程序中的实现和细节；接口隔离原则主要约束接口，主要针对抽象和程序整体框架的构建。

接口隔离原则的优点

接口隔离原则是为了约束接口、降低类对接口的依赖性，遵循接口隔离原则有以下 5 个优点。

将臃肿庞大的接口分解为多个粒度小的接口，可以预防外来变更的扩散，提高系统的灵活性和可维护性。
接口隔离提高了系统的内聚性，减少了对外交互，降低了系统的耦合性。
如果接口的粒度大小定义合理，能够保证系统的稳定性；但是，如果定义过小，则会造成接口数量过多，使设计复杂化；如果定义太大，灵活性降低，无法提供定制服务，给整体项目带来无法预料的风险。
使用多个专门的接口还能够体现对象的层次，因为可以通过接口的继承，实现对总接口的定义。
能减少项目工程中的代码冗余。过大的大接口里面通常放置许多不用的方法，当实现这个接口的时候，被迫设计冗余的代码。

接口隔离原则的实现方法

在具体应用接口隔离原则时，应该根据以下几个规则来衡量。

接口尽量小，但是要有限度。一个接口只服务于一个子模块或业务逻辑。
为依赖接口的类定制服务。只提供调用者需要的方法，屏蔽不需要的方法。
了解环境，拒绝盲从。每个项目或产品都有选定的环境因素，环境不同，接口拆分的标准就不同深入了解业务逻辑。
提高内聚，减少对外交互。使接口用最少的方法去完成最多的事情。

下面以学生成绩管理程序为例介绍接口隔离原则的应用。
【例1】学生成绩管理程序。
分析：学生成绩管理程序一般包含插入成绩、删除成绩、修改成绩、计算总分、计算均分、打印成绩信息、査询成绩信息等功能，如果将这些功能全部放到一个接口中显然不太合理，正确的做法是将它们分别放在输入模块、统计模块和打印模块等 3 个模块中，其类图如图 1 所示。

图1 学生成绩管理程序的类图

程序代码如下：

package principle;
public class ISPtest
{
 public static void main(String[] args)
 {
 InputModule input =StuScoreList.getInputModule();
 CountModule count =StuScoreList.getCountModule();
 PrintModule print =StuScoreList.getPrintModule();
 input.insert();
 count.countTotalScore();
 print.printStuInfo();
 //print.delete();
 }
}
//输入模块接口
interface InputModule
{
 void insert();
 void delete();
 void modify();
}
//统计模块接口
interface CountModule
{
 void countTotalScore();
 void countAverage();
}
//打印模块接口
interface PrintModule
{
 void printStuInfo();
 void queryStuInfo();
}
//实现类
class StuScoreList implements InputModule,CountModule,PrintModule
{
 private StuScoreList(){}
 public static InputModule getInputModule()
 {
 return (InputModule)new StuScoreList();
 }
 public static CountModule getCountModule()
 {
 return (CountModule)new StuScoreList();
 }
 public static PrintModule getPrintModule()
 {
 return (PrintModule)new StuScoreList();
 }
 public void insert()
 {
 System.out.println("输入模块的insert()方法被调用！");
 }
 public void delete()
 {
 System.out.println("输入模块的delete()方法被调用！");
 }
 public void modify()
 {
 System.out.println("输入模块的modify()方法被调用！");
 }
 public void countTotalScore()
 {
 System.out.println("统计模块的countTotalScore()方法被调用！");
 }
 public void countAverage()
 {
 System.out.println("统计模块的countAverage()方法被调用！");
 }
 public void printStuInfo()
 {
 System.out.println("打印模块的printStuInfo()方法被调用！");
 }
 public void queryStuInfo()
 {
 System.out.println("打印模块的queryStuInfo()方法被调用！");
 }
}

程序的运行结果如下：

输入模块的insert()方法被调用！
统计模块的countTotalScore()方法被调用！
打印模块的printStuInfo()方法被调用！