举例说明Java设计模式编程中ISP接口隔离原则的使用

2019-11-26 14:37:55

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供稿：网友

Interface Segregation Principle，ISP接口隔离原则主张使用多个专门的接口比使用单一的总接口要好。
一个类对另外一个类的依赖性应当是建立在最小的接口上的。
一个接口代表一个角色，不应当将不同的角色都交给一个接口。没有关系的接口合并在一起，形成一个臃肿的大接口，这是对角色和接口的污染。
“不应该强迫客户依赖于它们不用的方法。接口属于客户，不属于它所在的类层次结构。”这个说得很明白了，再通俗点说，不要强迫客户使用它们不用的方法，如果强迫用户使用它们不使用的方法，那么这些客户就会面临由于这些不使用的方法的改变所带来的改变。

使用场合,提供调用者需要的方法,屏蔽不需要的方法.满足接口隔离原则.比如说电子商务的系统,有订单这个类,有三个地方会使用到,

一个是门户,只能有查询方法,
一个是外部系统,有添加订单的方法,
一个是管理后台,添加删除修改查询都要用到.

根据接口隔离原则(ISP),一个类对另外一个类的依赖性应当是建立在最小的接口上.

也就是说,对于门户,它只能依赖有一个查询方法的接口.
UML结构如下:

201623120354048.jpg (397×369)

我们来看一个无视接口隔离原则的Java接口编写例子：

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。   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。   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，拆分后的设计如下图所示：

201623120431437.jpg (476×288)

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：
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。
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。

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