8.接口隔离原则——面向对象设计原则

面向对象设计原则除了开闭原则、里氏替换原则、依赖倒置原则和单一职责原则以外，还有接口隔离原则、迪米特法则和合成复用原则。本节将详细介绍接口隔离原则。

接口隔离原则的定义

接口隔离原则（Interface Segregation Principle，ISP）要求程序员尽量将臃肿庞大的接口拆分成更小的和更具体的接口，让接口中只包含客户感兴趣的方法。

2002 年罗伯特·C.马丁给“接口隔离原则”的定义是：客户端不应该被迫依赖于它不使用的方法（Clients should not be forced to depend on methods they do not use）。该原则还有另外一个定义：一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上（The dependency of one class to another one should depend on the smallest possible interface）。

以上两个定义的含义是：要为各个类建立它们需要的专用接口，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。

接口隔离原则和单一职责都是为了提高类的内聚性、降低它们之间的耦合性，体现了封装的思想，但两者是不同的：

• 单一职责原则注重的是职责，而接口隔离原则注重的是对接口依赖的隔离。
• 单一职责原则主要是约束类，它针对的是程序中的实现和细节；接口隔离原则主要约束接口，主要针对抽象和程序整体框架的构建。

接口隔离原则的优点

接口隔离原则是为了约束接口、降低类对接口的依赖性，遵循接口隔离原则有以下 5 个优点。

1. 将臃肿庞大的接口分解为多个粒度小的接口，可以预防外来变更的扩散，提高系统的灵活性和可维护性。
2. 接口隔离提高了系统的内聚性，减少了对外交互，降低了系统的耦合性。
3. 如果接口的粒度大小定义合理，能够保证系统的稳定性；但是，如果定义过小，则会造成接口数量过多，使设计复杂化；如果定义太大，灵活性降低，无法提供定制服务，给整体项目带来无法预料的风险。
4. 使用多个专门的接口还能够体现对象的层次，因为可以通过接口的继承，实现对总接口的定义。
5. 能减少项目工程中的代码冗余。过大的大接口里面通常放置许多不用的方法，当实现这个接口的时候，被迫设计冗余的代码。

接口隔离原则的实现方法

在具体应用接口隔离原则时，应该根据以下几个规则来衡量。

• 接口尽量小，但是要有限度。一个接口只服务于一个子模块或业务逻辑。
• 为依赖接口的类定制服务。只提供调用者需要的方法，屏蔽不需要的方法。
• 了解环境，拒绝盲从。每个项目或产品都有选定的环境因素，环境不同，接口拆分的标准就不同深入了解业务逻辑。
• 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。

下面以学生成绩管理程序为例介绍接口隔离原则的应用。

【例1】学生成绩管理程序。

分析：学生成绩管理程序一般包含插入成绩、删除成绩、修改成绩、计算总分、计算均分、打印成绩信息、査询成绩信息等功能，如果将这些功能全部放到一个接口中显然不太合理，正确的做法是将它们分别放在输入模块、统计模块和打印模块等 3 个模块中，其类图如图 1 所示。

图1 学生成绩管理程序的类图

程序代码如下：

1. package principle;
2. public class ISPtest
3. {
4.     public static void main(String[] args)
5.     {
6.         InputModule input =StuScoreList.getInputModule();
7.         CountModule count =StuScoreList.getCountModule();
8.         PrintModule print =StuScoreList.getPrintModule();
9.         input.insert();
10.         count.countTotalScore();
11.         print.printStuInfo();
12.         //print.delete();
13.     }
14. }
15. //输入模块接口
16. interface InputModule
17. {
18.     void insert();
19.     void delete();
20.     void modify();
21. }
22. //统计模块接口
23. interface CountModule
24. {
25.     void countTotalScore();
26.     void countAverage();
27. }
28. //打印模块接口
29. interface PrintModule
30. {
31.     void printStuInfo();
32.     void queryStuInfo();
33. }
34. //实现类
35. class StuScoreList implements InputModule,CountModule,PrintModule
36. {
37.     private StuScoreList(){}
38.     public static InputModule getInputModule()
39.     {
40.         return (InputModule)new StuScoreList();
41.     }
42.     public static CountModule getCountModule()
43.     {
44.         return (CountModule)new StuScoreList();
45.     }
46.     public static PrintModule getPrintModule()
47.     {
48.         return (PrintModule)new StuScoreList();
49.     }
50.     public void insert()
51.     {
52.         System.out.println("输入模块的insert()方法被调用！");
53.     }
54.     public void delete()
55.     {
56.         System.out.println("输入模块的delete()方法被调用！");
57.     }
58.     public void modify()
59.     {
60.         System.out.println("输入模块的modify()方法被调用！");
61.     }
62.     public void countTotalScore()
63.     {
64.         System.out.println("统计模块的countTotalScore()方法被调用！");
65.     }
66.     public void countAverage()
67.     {
68.         System.out.println("统计模块的countAverage()方法被调用！");
69.     }
70.     public void printStuInfo()
71.     {
72.         System.out.println("打印模块的printStuInfo()方法被调用！");
73.     }
74.     public void queryStuInfo()
75.     {
76.         System.out.println("打印模块的queryStuInfo()方法被调用！");
77.     }
78. }

程序的运行结果如下：

输入模块的insert()方法被调用！
统计模块的countTotalScore()方法被调用！
打印模块的printStuInfo()方法被调用！