java設(shè)計(jì)模式六大原則——接口隔離原則(接口設(shè)計(jì)要精簡單一)

定義:客戶端不應(yīng)該依賴它不需要的接口;一個類對另一個類的依賴應(yīng)該建立在最小的接口上。

問題由來:類A通過接口I依賴類B,類C通過接口I依賴類D,如果接口I對于類A和類B來說不是最小接口,則類B和類D必須去實(shí)現(xiàn)他們不需要的方法。

解決方案:將臃腫的接口I拆分為獨(dú)立的幾個接口,類A和類C分別與他們需要的接口建立依賴關(guān)系。也就是采用接口隔離原則。

舉例來說明接口隔離原則:

圖1

(圖1 未遵循接口隔離原則的設(shè)計(jì))

這個圖的意思是:類A依賴接口I中的方法1、方法2、方法3,類B是對類A依賴的實(shí)現(xiàn)。類C依賴接口I中的方法1、方法4、方法5,類D是對類C依賴的實(shí)現(xiàn)。對于類B和類D來說,雖然他們都存在著用不到的方法(也就是圖中紅色字體標(biāo)記的方法),但由于實(shí)現(xiàn)了接口I,所以也必須要實(shí)現(xiàn)這些用不到的方法。對類圖不熟悉的可以參照程序代碼來理解,代碼如下:

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("類B實(shí)現(xiàn)接口I的方法1");
    }
    public void method2() {
        System.out.println("類B實(shí)現(xiàn)接口I的方法2");
    }
    public void method3() {
        System.out.println("類B實(shí)現(xiàn)接口I的方法3");
    }
    //對于類B來說,method4和method5不是必需的,但是由于接口A中有這兩個方法,
    //所以在實(shí)現(xiàn)過程中即使這兩個方法的方法體為空,也要將這兩個沒有作用的方法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
    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("類D實(shí)現(xiàn)接口I的方法1");
    }
    //對于類D來說,method2和method3不是必需的,但是由于接口A中有這兩個方法,
    //所以在實(shí)現(xiàn)過程中即使這兩個方法的方法體為空,也要將這兩個沒有作用的方法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
    public void method2() {}
    public void method3() {}

    public void method4() {
        System.out.println("類D實(shí)現(xiàn)接口I的方法4");
    }
    public void method5() {
        System.out.println("類D實(shí)現(xiàn)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,如果接口過于臃腫,只要接口中出現(xiàn)的方法,不管對依賴于它的類有沒有用處,實(shí)現(xiàn)類中都必須去實(shí)現(xiàn)這些方法,這顯然不是好的設(shè)計(jì)。如果將這個設(shè)計(jì)修改為符合接口隔離原則,就必須對接口I進(jìn)行拆分。在這里我們將原有的接口I拆分為三個接口,拆分后的設(shè)計(jì)如圖2所示:

圖2

(圖2 遵循接口隔離原則的設(shè)計(jì))

照例貼出程序的代碼,供不熟悉類圖的朋友參考:

    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("類B實(shí)現(xiàn)接口I1的方法1");
    }
    public void method2() {
        System.out.println("類B實(shí)現(xiàn)接口I2的方法2");
    }
    public void method3() {
        System.out.println("類B實(shí)現(xiàn)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("類D實(shí)現(xiàn)接口I1的方法1");
    }
    public void method4() {
        System.out.println("類D實(shí)現(xiàn)接口I3的方法4");
    }
    public void method5() {
        System.out.println("類D實(shí)現(xiàn)接口I3的方法5");
    }
}

接口隔離原則的含義是:建立單一接口,不要建立龐大臃腫的接口,盡量細(xì)化接口,接口中的方法盡量少。也就是說,我們要為各個類建立專用的接口,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(diào)用。本文例子中,將一個龐大的接口變更為3個專用的接口所采用的就是接口隔離原則。在程序設(shè)計(jì)中,依賴幾個專用的接口要比依賴一個綜合的接口更靈活。接口是設(shè)計(jì)時(shí)對外部設(shè)定的“契約”,通過分散定義多個接口,可以預(yù)防外來變更的擴(kuò)散,提高系統(tǒng)的靈活性和可維護(hù)性。

說到這里,很多人會覺的接口隔離原則跟之前的單一職責(zé)原則很相似,其實(shí)不然。其一,單一職責(zé)原則原注重的是職責(zé);而接口隔離原則注重對接口依賴的隔離。其二,單一職責(zé)原則主要是約束類,其次才是接口和方法,它針對的是程序中的實(shí)現(xiàn)和細(xì)節(jié);而接口隔離原則主要約束接口接口,主要針對抽象,針對程序整體框架的構(gòu)建。

采用接口隔離原則對接口進(jìn)行約束時(shí),要注意以下幾點(diǎn):

  • 接口盡量小,但是要有限度。對接口進(jìn)行細(xì)化可以提高程序設(shè)計(jì)靈活性是不掙的事實(shí),但是如果過小,則會造成接口數(shù)量過多,使設(shè)計(jì)復(fù)雜化。所以一定要適度。
  • 為依賴接口的類定制服務(wù),只暴露給調(diào)用的類它需要的方法,它不需要的方法則隱藏起來。只有專注地為一個模塊提供定制服務(wù),才能建立最小的依賴關(guān)系。
  • 提高內(nèi)聚,減少對外交互。使接口用最少的方法去完成最多的事情。

運(yùn)用接口隔離原則,一定要適度,接口設(shè)計(jì)的過大或過小都不好。設(shè)計(jì)接口的時(shí)候,只有多花些時(shí)間去思考和籌劃,才能準(zhǔn)確地實(shí)踐這一原則。

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