# 面向對象設計原則之接口隔離原則
接口隔離原則定義如下:
> 接口隔離原則(Interface Segregation Principle, ISP):使用多個專門的接口,而不使用單一的總接口,即客戶端不應該依賴那些它不需要的接口。
根據接口隔離原則,當一個接口太大時,我們需要將它分割成一些更細小的接口,使用該接口的客戶端僅需知道與之相關的方法即可。每一個接口應該承擔一種相對獨立的角色,不干不該干的事,該干的事都要干。這里的“接口”往往有兩種不同的含義:一種是指一個類型所具有的方法特征的集合,僅僅是一種邏輯上的抽象;另外一種是指某種語言具體的“接口”定義,有嚴格的定義和結構,比如Java語言中的interface。對于這兩種不同的含義,ISP的表達方式以及含義都有所不同:
(1) 當把“接口”理解成一個類型所提供的所有方法特征的集合的時候,這就是一種邏輯上的概念,接口的劃分將直接帶來類型的劃分。可以把接口理解成角色,一個接口只能代表一個角色,每個角色都有它特定的一個接口,此時,這個原則可以叫做“角色隔離原則”。
(2) 如果把“接口”理解成狹義的特定語言的接口,那么ISP表達的意思是指接口僅僅提供客戶端需要的行為,客戶端不需要的行為則隱藏起來,應當為客戶端提供盡可能小的單獨的接口,而不要提供大的總接口。在面向對象編程語言中,實現一個接口就需要實現該接口中定義的所有方法,因此大的總接口使用起來不一定很方便,為了使接口的職責單一,需要將大接口中的方法根據其職責不同分別放在不同的小接口中,以確保每個接口使用起來都較為方便,并都承擔某一單一角色。接口應該盡量細化,同時接口中的方法應該盡量少,每個接口中只包含一個客戶端(如子模塊或業務邏輯類)所需的方法即可,這種機制也稱為“定制服務”,即為不同的客戶端提供寬窄不同的接口。
下面通過一個簡單實例來加深對接口隔離原則的理解:
Sunny軟件公司開發人員針對某CRM系統的客戶數據顯示模塊設計了如圖1所示接口,其中方法dataRead()用于從文件中讀取數據,方法transformToXML()用于將數據轉換成XML格式,方法createChart()用于創建圖表,方法displayChart()用于顯示圖表,方法createReport()用于創建文字報表,方法displayReport()用于顯示文字報表。

圖1 初始設計方案結構圖
在實際使用過程中發現該接口很不靈活,例如如果一個具體的數據顯示類無須進行數據轉換(源文件本身就是XML格式),但由于實現了該接口,將不得不實現其中聲明的transformToXML()方法(至少需要提供一個空實現);如果需要創建和顯示圖表,除了需實現與圖表相關的方法外,還需要實現創建和顯示文字報表的方法,否則程序編譯時將報錯。
現使用接口隔離原則對其進行重構。
在圖1中,由于在接口CustomerDataDisplay中定義了太多方法,即該接口承擔了太多職責,一方面導致該接口的實現類很龐大,在不同的實現類中都不得不實現接口中定義的所有方法,靈活性較差,如果出現大量的空方法,將導致系統中產生大量的無用代碼,影響代碼質量;另一方面由于客戶端針對大接口編程,將在一定程序上破壞程序的封裝性,客戶端看到了不應該看到的方法,沒有為客戶端定制接口。因此需要將該接口按照接口隔離原則和單一職責原則進行重構,將其中的一些方法封裝在不同的小接口中,確保每一個接口使用起來都較為方便,并都承擔某一單一角色,每個接口中只包含一個客戶端(如模塊或類)所需的方法即可。
通過使用接口隔離原則,本實例重構后的結構如圖2所示:

圖2 重構后的結構圖
在使用接口隔離原則時,我們需要注意控制接口的粒度,接口不能太小,如果太小會導致系統中接口泛濫,不利于維護;接口也不能太大,太大的接口將違背接口隔離原則,靈活性較差,使用起來很不方便。一般而言,接口中僅包含為某一類用戶定制的方法即可,不應該強迫客戶依賴于那些它們不用的方法。
擴展
在《敏捷軟件開發——原則、模式與實踐》一書中,RobertC. Martin從解決“接口污染”的角度對接口隔離原則進行了詳細的介紹,大家可以參閱該書第12章——接口隔離原則(ISP)進行深入的學習。
- Introduction
- 基礎知識
- 設計模式概述
- 從招式與內功談起——設計模式概述(一)
- 從招式與內功談起——設計模式概述(二)
- 從招式與內功談起——設計模式概述(三)
- 面向對象設計原則
- 面向對象設計原則之單一職責原則
- 面向對象設計原則之開閉原則
- 面向對象設計原則之里氏代換原則
- 面向對象設計原則之依賴倒轉原則
- 面向對象設計原則之接口隔離原則
- 面向對象設計原則之合成復用原則
- 面向對象設計原則之迪米特法則
- 六個創建型模式
- 簡單工廠模式-Simple Factory Pattern
- 工廠三兄弟之簡單工廠模式(一)
- 工廠三兄弟之簡單工廠模式(二)
- 工廠三兄弟之簡單工廠模式(三)
- 工廠三兄弟之簡單工廠模式(四)
- 工廠方法模式-Factory Method Pattern
- 工廠三兄弟之工廠方法模式(一)
- 工廠三兄弟之工廠方法模式(二)
- 工廠三兄弟之工廠方法模式(三)
- 工廠三兄弟之工廠方法模式(四)
- 抽象工廠模式-Abstract Factory Pattern
- 工廠三兄弟之抽象工廠模式(一)
- 工廠三兄弟之抽象工廠模式(二)
- 工廠三兄弟之抽象工廠模式(三)
- 工廠三兄弟之抽象工廠模式(四)
- 工廠三兄弟之抽象工廠模式(五)
- 單例模式-Singleton Pattern
- 確保對象的唯一性——單例模式 (一)
- 確保對象的唯一性——單例模式 (二)
- 確保對象的唯一性——單例模式 (三)
- 確保對象的唯一性——單例模式 (四)
- 確保對象的唯一性——單例模式 (五)
- 原型模式-Prototype Pattern
- 對象的克隆——原型模式(一)
- 對象的克隆——原型模式(二)
- 對象的克隆——原型模式(三)
- 對象的克隆——原型模式(四)
- 建造者模式-Builder Pattern
- 復雜對象的組裝與創建——建造者模式(一)
- 復雜對象的組裝與創建——建造者模式(二)
- 復雜對象的組裝與創建——建造者模式(三)
- 七個結構型模式
- 適配器模式-Adapter Pattern
- 不兼容結構的協調——適配器模式(一)
- 不兼容結構的協調——適配器模式(二)
- 不兼容結構的協調——適配器模式(三)
- 不兼容結構的協調——適配器模式(四)
- 橋接模式-Bridge Pattern
- 處理多維度變化——橋接模式(一)
- 處理多維度變化——橋接模式(二)
- 處理多維度變化——橋接模式(三)
- 處理多維度變化——橋接模式(四)
- 組合模式-Composite Pattern
- 樹形結構的處理——組合模式(一)
- 樹形結構的處理——組合模式(二)
- 樹形結構的處理——組合模式(三)
- 樹形結構的處理——組合模式(四)
- 樹形結構的處理——組合模式(五)
- 裝飾模式-Decorator Pattern
- 擴展系統功能——裝飾模式(一)
- 擴展系統功能——裝飾模式(二)
- 擴展系統功能——裝飾模式(三)
- 擴展系統功能——裝飾模式(四)
- 外觀模式-Facade Pattern
- 深入淺出外觀模式(一)
- 深入淺出外觀模式(二)
- 深入淺出外觀模式(三)
- 享元模式-Flyweight Pattern
- 實現對象的復用——享元模式(一)
- 實現對象的復用——享元模式(二)
- 實現對象的復用——享元模式(三)
- 實現對象的復用——享元模式(四)
- 實現對象的復用——享元模式(五)
- 代理模式-Proxy Pattern
- 設計模式之代理模式(一)
- 設計模式之代理模式(二)
- 設計模式之代理模式(三)
- 設計模式之代理模式(四)
- 十一個行為型模式
- 職責鏈模式-Chain of Responsibility Pattern
- 請求的鏈式處理——職責鏈模式(一)
- 請求的鏈式處理——職責鏈模式(二)
- 請求的鏈式處理——職責鏈模式(三)
- 請求的鏈式處理——職責鏈模式(四)
- 命令模式-Command Pattern
- 請求發送者與接收者解耦——命令模式(一)
- 請求發送者與接收者解耦——命令模式(二)
- 請求發送者與接收者解耦——命令模式(三)
- 請求發送者與接收者解耦——命令模式(四)
- 請求發送者與接收者解耦——命令模式(五)
- 請求發送者與接收者解耦——命令模式(六)
- 解釋器模式-Interpreter Pattern
- 自定義語言的實現——解釋器模式(一)
- 自定義語言的實現——解釋器模式(二)
- 自定義語言的實現——解釋器模式(三)
- 自定義語言的實現——解釋器模式(四)
- 自定義語言的實現——解釋器模式(五)
- 自定義語言的實現——解釋器模式(六)
- 迭代器模式-Iterator Pattern
- 遍歷聚合對象中的元素——迭代器模式(一)
- 遍歷聚合對象中的元素——迭代器模式(二)
- 遍歷聚合對象中的元素——迭代器模式(三)
- 遍歷聚合對象中的元素——迭代器模式(四)
- 遍歷聚合對象中的元素——迭代器模式(五)
- 遍歷聚合對象中的元素——迭代器模式(六)
- 中介者模式-Mediator Pattern
- 協調多個對象之間的交互——中介者模式(一)
- 協調多個對象之間的交互——中介者模式(二)
- 協調多個對象之間的交互——中介者模式(三)
- 協調多個對象之間的交互——中介者模式(四)
- 協調多個對象之間的交互——中介者模式(五)
- 備忘錄模式-Memento Pattern
- 撤銷功能的實現——備忘錄模式(一)
- 撤銷功能的實現——備忘錄模式(二)
- 撤銷功能的實現——備忘錄模式(三)
- 撤銷功能的實現——備忘錄模式(四)
- 撤銷功能的實現——備忘錄模式(五)
- 觀察者模式-Observer Pattern
- 對象間的聯動——觀察者模式(一)
- 對象間的聯動——觀察者模式(二)
- 對象間的聯動——觀察者模式(三)
- 對象間的聯動——觀察者模式(四)
- 對象間的聯動——觀察者模式(五)
- 對象間的聯動——觀察者模式(六)
- 狀態模式-State Pattern
- 處理對象的多種狀態及其相互轉換——狀態模式(一)
- 處理對象的多種狀態及其相互轉換——狀態模式(二)
- 處理對象的多種狀態及其相互轉換——狀態模式(三)
- 處理對象的多種狀態及其相互轉換——狀態模式(四)
- 處理對象的多種狀態及其相互轉換——狀態模式(五)
- 處理對象的多種狀態及其相互轉換——狀態模式(六)
- 策略模式-Strategy Pattern
- 算法的封裝與切換——策略模式(一)
- 算法的封裝與切換——策略模式(二)
- 算法的封裝與切換——策略模式(三)
- 算法的封裝與切換——策略模式(四)
- 模板方法模式-Template Method Pattern
- 模板方法模式深度解析(一)
- 模板方法模式深度解析(二)
- 模板方法模式深度解析(三)
- 訪問者模式-Visitor Pattern
- 操作復雜對象結構——訪問者模式(一)
- 操作復雜對象結構——訪問者模式(二)
- 操作復雜對象結構——訪問者模式(三)
- 操作復雜對象結構——訪問者模式(四)
- 設計模式趣味學習(復習)
- 設計模式與足球(一)
- 設計模式與足球(二)
- 設計模式與足球(三)
- 設計模式與足球(四)
- 設計模式綜合應用實例
- 多人聯機射擊游戲
- 多人聯機射擊游戲中的設計模式應用(一)
- 多人聯機射擊游戲中的設計模式應用(二)
- 數據庫同步系統
- 設計模式綜合實例分析之數據庫同步系統(一)
- 設計模式綜合實例分析之數據庫同步系統(二)
- 設計模式綜合實例分析之數據庫同步系統(三)