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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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!