接口隔離原則

面向對象設計原則除了開閉原則、里氏替換原則、依賴倒置原則和單一職責原則以外，還有接口隔離原則、迪米特法則和合成復用原則。本節將詳細介紹接口隔離原則。

接口隔離原則的定義

接口隔離原則(Interface Segregation Principle，ISP)要求程序員盡量將臃腫龐大的接口拆分成更小的和更具體的接口，讓接口中只包含客戶感興趣的方法。

2002 年羅伯特·C.馬丁給“接口隔離原則”的定義是：客戶端不應該被迫依賴于它不使用的方法(Clients should not be forced to depend on methods they do not use)。該原則還有另外一個定義：一個類對另一個類的依賴應該建立在最小的接口上(The dependency of one class to another one should depend on the smallest possible interface)。

以上兩個定義的含義是：要為各個類建立它們需要的專用接口，而不要試圖去建立一個很龐大的接口供所有依賴它的類去調用。

接口隔離原則和單一職責都是為了提高類的內聚性、降低它們之間的耦合性，體現了封裝的思想，但兩者是不同的：

• 單一職責原則注重的是職責，而接口隔離原則注重的是對接口依賴的隔離。

• 單一職責原則主要是約束類，它針對的是程序中的實現和細節;接口隔離原則主要約束接口，主要針對抽象和程序整體框架的構建。

接口隔離原則的優點

接口隔離原則是為了約束接口、降低類對接口的依賴性，遵循接口隔離原則有以下 5 個優點。

1. 將臃腫龐大的接口分解為多個粒度小的接口，可以預防外來變更的擴散，提高系統的靈活性和可維護性。

2. 接口隔離提高了系統的內聚性，減少了對外交互，降低了系統的耦合性。

3. 如果接口的粒度大小定義合理，能夠保證系統的穩定性;但是，如果定義過小，則會造成接口數量過多，使設計復雜化;如果定義太大，靈活性降低，無法提供定制服務，給整體項目帶來無法預料的風險。

4. 使用多個專門的接口還能夠體現對象的層次，因為可以通過接口的繼承，實現對總接口的定義。

5. 能減少項目工程中的代碼冗余。過大的大接口里面通常放置許多不用的方法，當實現這個接口的時候，被迫設計冗余的代碼。

接口隔離原則的實現方法

在具體應用接口隔離原則時，應該根據以下幾個規則來衡量。

• 接口盡量小，但是要有限度。一個接口只服務于一個子模塊或業務邏輯。

• 為依賴接口的類定制服務。只提供調用者需要的方法，屏蔽不需要的方法。

• 了解環境，拒絕盲從。每個項目或產品都有選定的環境因素，環境不同，接口拆分的標準就不同深入了解業務邏輯。

• 提高內聚，減少對外交互。使接口用最少的方法去完成最多的事情。

下面以學生成績管理程序為例介紹接口隔離原則的應用。

【例1】學生成績管理程序。

分析：學生成績管理程序一般包含插入成績、刪除成績、修改成績、計算總分、計算均分、打印成績信息、査詢成績信息等功能，如果將這些功能全部放到一個接口中顯然不太合理，正確的做法是將它們分別放在輸入模塊、統計模塊和打印模塊等 3 個模塊中，其類圖如圖 1 所示。

圖1 學生成績管理程序的類圖

程序代碼如下：

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();
    }
}
//輸入模塊接口
interface InputModule
{
    void insert();
    void delete();
    void modify();
}
//統計模塊接口
interface CountModule
{
    void countTotalScore();
    void countAverage();
}
//打印模塊接口
interface PrintModule
{
    void printStuInfo();
    void queryStuInfo();
}
//實現類
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("輸入模塊的insert()方法被調用！");
    }
    public void delete()
    {
        System.out.println("輸入模塊的delete()方法被調用！");
    }
    public void modify()
    {
        System.out.println("輸入模塊的modify()方法被調用！");
    }
    public void countTotalScore()
    {
        System.out.println("統計模塊的countTotalScore()方法被調用！");
    }
    public void countAverage()
    {
        System.out.println("統計模塊的countAverage()方法被調用！");
    }
    public void printStuInfo()
    {
        System.out.println("打印模塊的printStuInfo()方法被調用！");
    }
    public void queryStuInfo()
    {
        System.out.println("打印模塊的queryStuInfo()方法被調用！");
    }
}

程序的運行結果如下：

輸入模塊的insert()方法被調用！
統計模塊的countTotalScore()方法被調用！
打印模塊的printStuInfo()方法被調用！