设计模式六大原则（4）：接口隔离原则

怼烎@ 2022-04-11 05:43 197阅读 0赞

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\[url\]http://blog.csdn.net/zhengzhb/article/details/7296921\[/url\]  
  
\[b\]定义：\[/b\]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。  
\[b\]问题由来：\[/b\]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。  
\[b\]解决方案：\[/b\]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：  
\[align=center\]\[img\]https://img-my.csdn.net/uploads/201205/28/1338196802\_3341.jpg\[/img\]  
（图1 未遵循接口隔离原则的设计）\[/align\]  
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：

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    class Iterface
    {
       
    public:
        virtual void method1() = 0;
        virtual void method2() = 0;
        virtual void method3() = 0;
        virtual void method4() = 0;
        virtual void method5() = 0;
    };
    
    class A
    {
       
    public:
        virtual void depend1(Iterface& i)
         {
       
            i.method1();
        }
        virtual void depend2(Iterface& i)
        {
       
            i.method2();
        }
    
        virtual void depend3(Iterface& i)
        {
       
            i.method3();
        }
    };
    
    class B : public Iterface
    {
       
    public:
        virtual void method1()
        {
       
            cout << "类B实现接口I的方法1\n";
        }
        virtual void method2()
        {
       
            cout << "类B实现接口I的方法2\n";
        }
        virtual void method3()
        {
       
            cout << "类B实现接口I的方法3\n";
        }
        //对于类B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。
        virtual void method4() {}
        virtual void method5() {}
    };
    
    class C
    {
       
    public:
        void depend1(Iterface& i)
        {
       
            i.method1();
        }
        void depend2(Iterface& i)
        {
       
            i.method4();
        }
        void depend3(Iterface& i)
        {
       
            i.method5();
        }
    };
    
    class D : public Iterface
    {
       
    public:
        virtual void method1()
        {
       
            cout << "类D实现接口I的方法1\n";
        }
        //对于类D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。
        virtual void method2() {}
        virtual void method3() {}
    
        virtual void method4()
        {
       
            cout << "类D实现接口I的方法4\n";
        }
        virtual void method5()
        {
       
            cout << "类D实现接口I的方法5\n";
        }
    };
    
    void main（）
    {
       
        A a;
        B b;
        a.depend1(b);
        a.depend2(b);
        a.depend3(b);
    
        C c;
        D d;
        c.depend1(d);
        c.depend2(d);
        c.depend3(d);
    }

类B实现接口I的方法1
    类B实现接口I的方法2
    类B实现接口I的方法3
    类D实现接口I的方法1
    类D实现接口I的方法4
    类D实现接口I的方法5

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：  
\[align=center\]\[img\]https://img-my.csdn.net/uploads/201205/28/1338196830\_7162.jpg\[/img\]  
图2 遵循接口隔离原则的设计）\[/align\]  
照例贴出程序的代码，供不熟悉类图的朋友参考：

#include <iostream>
    using namespace std;
    
    class Iterface1
    {
       
    public:
        virtual void method1() = 0;
    };
    
    class Iterface2
    {
       
    public:
        virtual void method2() = 0;
        virtual void method3() = 0;
    };
    
    class Iterface3
    {
       
    public:
        virtual void method4() = 0;
        virtual void method5() = 0;
    };
    
    class A
    {
       
    public:
        void depend1(Iterface1* ptr)
        {
       
            ptr->method1();
        }
        void depend2(Iterface2* ptr)
        {
       
            ptr->method2();
        }
        void depend3(Iterface2* ptr)
        {
       
            ptr->method3();
        }
    };
    
    class B : public Iterface1, public Iterface2
    {
       
    public:
        virtual void method1()
        {
       
            cout << "类B实现接口I1的方法1\n";
        }
        virtual void method2()
        {
       
            cout << "类B实现接口I2的方法2\n";
        }
        virtual void method3()
        {
       
            cout << "类B实现接口I2的方法3\n";
        }
    };
    
    class C
    {
       
    public:
        void depend1(Iterface1* ptr)
        {
       
            ptr->method1();
        }
        void depend2(Iterface3* ptr)
        {
       
            ptr->method4();
        }
        void depend3(Iterface3* ptr)
        {
       
            ptr->method5();
        }
    };
    
    class D : public Iterface1, public Iterface3
    {
       
    public:
        virtual void method1()
        {
       
            cout << "类D实现接口I1的方法1\n";
        }
        virtual void method4()
        {
       
            cout << "类D实现接口I3的方法4\n";
        }
        virtual void method5()
        {
       
            cout << "类D实现接口I3的方法5\n";
        }
    };
    
    void main()
    {   
        A a;  
        B* ptrb = new B();
        a.depend1(dynamic_cast<Iterface1*>(ptrb));
        a.depend2(dynamic_cast<Iterface2*>(ptrb));
        a.depend3(dynamic_cast<Iterface2*>(ptrb));
    
        C c;
        D* ptrd = new D();
        c.depend1(dynamic_cast<Iterface1*>(ptrd));
        c.depend2(dynamic_cast<Iterface3*>(ptrd));
        c.depend3(dynamic_cast<Iterface3*>(ptrd));
    }

类B实现接口I的方法1
    类B实现接口I的方法2
    类B实现接口I的方法3
    类D实现接口I的方法1
    类D实现接口I的方法4
    类D实现接口I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：  
\[b\]\[color=red\] - - 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。  
\- - 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。  
\- - 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。\[/color\]\[/b\]  
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。