面向对象设计原则（四）：接口隔离原则（ISP）

￡神魔★判官ぃ 2022-06-10 02:00 167阅读 0赞

**面向对象设计原则（四）：接口隔离原则（ISP）**

>      接口隔离原则（Interface Segregation Principle，ISP）是面向对象设计（OOD）中比较重要、常见的一种，下面来总结接口隔离原则的知识点，包括：
> 
> >      1、什么是接口隔离原则？
> > 
> >      2、为什么需要接口隔离原则？
> > 
> >      3、怎么实现接口隔离原则？
> > 
> >      4、接口隔离原则的应用案例；
> > 
> >      5、怎么确定客户程序所需的接口？以及说明与DIP、RSP的一些关联。

## **1、什么是接口隔离原则（ISP）** ##

>      接口隔离原则（Interface Segregation Principle，ISP）定义可以解释为：
> 
> > **     不应该强迫客户依赖于它们不用的方法。**

## **2、为什么需要接口隔离原则** ##

>      如果一个客户程序依赖于一个含有它不使用的方法的类，会有一些问题：
> 
> >      1、该客户程序需要找出自己需要的方法，同时也需要了解它不使用的方法；
> > 
> > >      从客户程序角度来说，增加了该类复杂度。
> > 
> >      2、更重要的是，如果其他客户程序却确实要使用该客户不使用的方法，那么当其他客户要求这个类改变时，就很可能会影响到这个客户程序。
> 
>      所以，**为降低客户程序使用难度，并尽可能地避免多个客户程序与"胖"类产生耦合，因此需要分离接口，需要ISP。**

## **3、怎么实现接口隔离原则** ##

>      怎样才能分离必须在一起实现的接口？有以下两种方法。

### **3-1、使用委托分离接口** ###

>      可以用经典的设计模式--**适配器模式**来说明：

![20170807225020913][]

> > •Target
> > 
> >      定义Client使用的与特定领域相关的接口。
> > 
> >      即：提供给客户程序的只有其所需方法的接口。
> > 
> > •Client
> > 
> >      与符合Target接口的对象协同。
> > 
> >      即：客户程序。
> > 
> > •Adaptee 
> > 
> >      定义一个已经存在的接口，这个接口需要适配。
> > 
> >      即：包括所有方法的接口。
> > 
> > •Adapter
> > 
> >      对Adaptee的接口与Target接口进行适配。
> > 
> >      即：这里隐藏了Adaptee接口中客户程序不需要的方法。
> 
>      Client通过Target接口在Adapter实例上调用一些操作，接着Adapter调用Adaptee的操作实现这个请求。
> 
>      **Client只看到其所需Target接口中的方法，看不到Adaptee接口的方法。**
> 
>      这就做到了接口隔离原则。

### **3-2、使用多重继承分离接口** ###

>      即**一个类实现了多个接口，分别提供给不同客户的接口只有该客户需要的操作。**
> 
>      对于Java，虽然类只能单继承，但接口还是可以多继承。

### **3-3、小结** ###

>      通常会**优先使用第二个解决方案：使用多重继承分离接口**。
> 
>      只有必须要用到Adapter的转换时（对已有的接口进行转换），或不同的时候需要不同的转换时，才会选择第一种。

## **4、接口隔离原则的实例应用** ##

> **     接口隔离原则的起源案例：**
> 
> >      罗伯特·马丁（Robert C. Martin）首先使用和制定，并在施乐公司的打印机系统应用。
> 
> **     该打印机系统设计问题是**：
> 
> >      几乎所有任务都使用了一个Job类。
> > 
> >      每当需要执行打印作业或装订作业时，都会对Job类进行调用。
> > 
> >      这导致了一种"胖子"类，其具有针对各种不同客户端的众多方法。
> > 
> >      由于这种设计，即使一个客户端没有使用它们，也得了解打印作业的所有方法。
> 
>      **解决方案利用了接口隔离原理：**
> 
> >      使用依赖性反转原则添加了Job类和其客户端之间的接口层。（适配器）
> > 
> >      创建了一个装订作业的Staple接口和一个打印作业的Print接口，并分别由Staple类和Print类使用，用来调用Job类的相关方法。
> > 
> >      这样就分离了Job类到两个类型的接口中。

## **5、接口隔离原则需要注意什么** ##

### **5-1、怎么确定客户程序所需的接口** ###

>      通常，写一个类时，需要考虑客户程序是怎么使用该类的，同时还要考虑是否提供不同的客户程序使用，这样可以抽象出不同接口，即可以使用"多重继承分离接口"。
> 
>      还有就是根据依赖倒置原则（DIP），让客户程序提供其所需的接口；这时，如果已有的接口和客户程序提供其所需的接口有冲突，可以使用"委托分离接口"（适配器相当于中间抽象层）。
> 
>      关于DIP更多信息，可参考：
> 
> > [《面向对象设计原则（五）：依赖倒置原则（DIP）》][DIP]

### **5-2、接口隔离原则（ISP）与单一职责原则（SRP）的区别与联系** ###

>      从[《面向对象设计原则（一）：单一职责原则（SRP）》][SRP]文章我们知道：
> 
> >      单一职责原则（SRP）：
> > 
> > >      一个类应该仅有一个引起它变化的原因。
> > 
> >      职责定义为：
> > 
> > >      变化的原因"(a reason for change)。
> > 
> >      例如：
> > 
> > >      业务规则和对于持久化的控制这两个职责不应该混合在一起。
> > > 
> > >      业务规则往往会频繁地变化，而持久化的方式却不会如此频繁地变化，并且变化的原因也是完全不同的。

> **     ISP与SRP的区别是：**
> 
> >      ISP主要针对接口，SRP主要针对类；
> > 
> >      ISP主要针对客户、SRP主要针对职责；
> > 
> >      ISP是以客户需求/类型来分离接口的，
> 
> **     ISP与SRP的联系是：**
> 
> >      一个类可能需要实现多个接口，这会产生职责耦合；
> > 
> >      但分离多个接口就是一种解耦表现，一个接口相关职责的变化一般不会引起其他接口的变化。
> > 
> >      这在[《面向对象设计原则（一）：单一职责原则（SRP）》][SRP]文章"3-1、一个类实现多个接口的情况"也作了说明。

## **6、总结** ##

> **     接口隔离原则（ISP）：**
> 
> > **     不应该强迫客户依赖于它们不用的方法。**
> 
>      即：
> 
> > **     ISP对一个类来说，可以降低客户程序使用难度，并能避免多个客户程序依赖"胖"类而产生耦合。**
> > 
> > **     ISP两种实现方法：使用委托分离接口、使用多重继承分离接口。**
> > 
> > **     ISP与DIP、RSP有所关联，需要注意。**

>      到这里，我们对接口隔离原则有了一个大体的了解，还需要平时开发中多注意，后面我们将了解其他的面向对象设计原则......

【参考资料】

1、《敏捷软件开发：原则、模式与实践》第12章 接口隔离原则（ISP）

2、[维基百科"Interface Segregation Principle"][Interface Segregation Principle]

3、《代码大全》第二版 第5章 软件构件中的设计

4、《Java与模式》第9章 接口隔离原则(ISP)

5、《Design Patterns》GoF 4.1 ADAPTER（适配器）

6、《面向对象分析与设计》第3版

[20170807225020913]: /images/20220610/352d180a88ed4b6dbd713dce1b935910.png
[DIP]: http://blog.csdn.net/tjiyu/article/details/76862538
[SRP]: http://blog.csdn.net/tjiyu/article/details/57079598
[Interface Segregation Principle]: https://en.wikipedia.org/wiki/Interface_segregation_principle