ISP接口隔离原则

港控/mmm° 2022-08-18 15:13 41阅读 0赞

## ISP ##

**ISP（ The Interface Segregation Principle，接口隔离原则）**

客户**不应该依赖他们不用到的方法**，只给每个客户它所需要的接口

为了避免“肥接口(fat interface)”，**应当以一个类实现多个接口**，而各客户仅仅获知必须的接口

需求：一扇能超时报警的门

Door

Open()

Close()

Timeout()

当需要其它的门时习惯性从Door中继承

问题在哪儿？

所有的门都拥有timeout接口，即便它不需要

## **解决方案：分离接口** ##

使用委托分离接口

Adapter模式

使用多重继承分离接口

![gg][]

适配器起到了中转的作用，实现了接口到接口的隔离

![hh][]

使用多重继承，继承接口的方式解决，需要才继承

## ISP本质 ##

使用多个专门的接口比使用单一的接口好

**一个类对另一个类的依赖性应当是建立在最小的接口上的**

避免接口污染（Interface Pollution）

定义：**客户端不应该依赖它不需要的接口；一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上**。

问题由来：类A通过接口I依赖类B，类C通过接口I依赖类D，如果接口I对于类A和类B来说不是最小接口，则类B和类D必须去实现他们不需要的方法。

解决方案：将臃肿的接口I拆分为独立的几个接口，类A和类C分别与他们需要的接口建立依赖关系。也就是采用接口隔离原则。

举例来说明接口隔离原则：

![jj][]

（图1  未遵循接口隔离原则的设计）

这个图的意思是：类A依赖接口I中的方法1、方法2、方法3，类B是对类A依赖的实现。类C依赖接口I中的方法1、方法4、方法5，类D是对类C依赖的实现。对于类B和类D来说，**虽然他们都存在着用不到的方法**（也就是图中红色字体标记的方法），但由于实现了接口I，所以也必须要实现这些用不到的方法。对类图不熟悉的可以参照程序代码来理解，代码如下：

interface I \{

public void method1();

public void method2();

public void method3();

public void method4();

public void method5();

class A\{

public void depend1(I i)\{

i.method1();

public void depend2(I i)\{

i.method2();

public void depend3(I i)\{

i.method3();

class B implements I\{

public void method1() \{

System.out.println("类B实现接口I的方法1");

public void method2() \{

System.out.println("类B实现接口I的方法2");

public void method3() \{

System.out.println("类B实现接口I的方法3");

//对于类A来说，method4和method5不是必需的，但是由于接口A中有这两个方法，

//所以在实现过程中即使这两个方法的方法体为空，也要将这两个没有作用的方法进行实现。

public void method4() \{\}

public void method5() \{\}

class C\{

public void depend1(I i)\{

i.method1();

public void depend2(I i)\{

i.method4();

public void depend3(I i)\{

i.method5();

class D implements I\{

public void method1() \{

System.out.println("类D实现接口I的方法1");

//对于类C来说，method2和method3不是必需的，但是由于接口A中有这两个方法，

//所以在实现过程中即使这两个方法的方法体为空，也要将这两个没有作用的方法进行实现。

public void method2() \{\}

public void method3() \{\}

public void method4() \{

System.out.println("类D实现接口I的方法4");

public void method5() \{

System.out.println("类D实现接口I的方法5");

public class Client\{

public static void main(String\[\] args)\{

A a = new A();

a.depend1(new B());

a.depend2(new B());

a.depend3(new B());

C c = new C();

c.depend1(new D());

c.depend2(new D());

c.depend3(new D()); \}

可以看到，**如果接口过于臃肿，只要接口中出现的方法，不管对依赖于它的类有没有用处**，**实现类中都必须去实现这些方法**，这显然不是好的设计。如果将这个设计修改为符合接口隔离原则，就必须对接口I进行拆分。在这里我们将原有的接口I拆分为三个接口，拆分后的设计如图2所示：

（图2  遵循接口隔离原则的设计）

照例贴出程序的代码，供不熟悉类图的朋友参考：

interface I1 \{

public void method1();

interface I2 \{

public void method2();

public void method3();

interface I3 \{

public void method4();

public void method5();

class A\{

public void depend1(I1 i)\{

i.method1();

public void depend2(I2 i)\{

i.method2();

public void depend3(I2 i)\{

i.method3();

class B implements I1, I2\{

public void method1() \{

System.out.println("类B实现接口I1的方法1");

public void method2() \{

System.out.println("类B实现接口I2的方法2");

public void method3() \{

System.out.println("类B实现接口I2的方法3");

class C\{

public void depend1(I1 i)\{

i.method1();

public void depend2(I3 i)\{

i.method4();

public void depend3(I3 i)\{

i.method5();

class D implements I1, I3\{

public void method1() \{

System.out.println("类D实现接口I1的方法1");

public void method4() \{

System.out.println("类D实现接口I3的方法4");

public void method5() \{

System.out.println("类D实现接口I3的方法5");

接口隔离原则的含义是：**建立单一接口，不要建立庞大臃肿的接口**，尽量**细化接口，接口中的方法尽量少**。也就是说，**我们要为各个类建立专用的接口，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**。本文例子中，将一个庞大的接口变更为3个专用的接口所采用的就是接口隔离原则。在程序设计中，依赖几个专用的接口要比依赖一个综合的接口更灵活。接口是设计时对外部设定的“契约”，通过分散定义多个接口，可以预防外来变更的扩散，提高系统的灵活性和可维护性。

说到这里，**很多人会觉的接口隔离原则跟之前的单一职责原则很相似**，其实不然。其一，单一职责原则原注重的是职责；而接口隔离原则注重对接口依赖的隔离。其二，**单一职责原则主要是约束类**，**其次才是接口和方法**，它针对的是程序中的实现和细节；而**接口隔离原则主要约束接口接口，主要针对抽象**，针对程序整体框架的构建。

采用接口隔离原则对接口进行约束时，要注意以下几点：

l **接口尽量小，但是要有限度**。对接口进行细化可以提高程序设计灵活性是不挣的事实，但是如果过小，则会造成接口数量过多，使设计复杂化。所以一定要**适度**。

l 为依赖接口的类定制服务，**只暴露给调用的类它需要的方法，它不需要的方法则隐藏起来**。只有专注地为一个模块提供定制服务，才能建立最小的依赖关系。

l **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。

**| 运用接口隔离原则，一定要适度，接口设计的过大或过小都不好**。设计接口的时候，只有多花些时间去思考和筹划，才能准确地实践这一原则。

**总结一下：建立单一的接口，尽量细化适度就好，为依赖的类提供定制服务，不要建立庞大的接口**

[gg]: /images/20220731/8c4bd118201d4e68b89bcbdc3badc33a.png
[hh]: /images/20220731/5da5f03d42e6497f861c13f167c929e9.png
[jj]: /images/20220731/ae22836920bb45f09ad528e863f78d0e.png