设计模式六大原则（4）：接口隔离原则（Interface Segregation Principle）

接口隔离原则：

• 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。

定义：客户端不应该依赖它不需要的接口；一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上。

问题由来：类A通过接口I依赖类B，类C通过接口I依赖类D，如果接口I对于类A和类B来说不是最小接口，则类B和类D必须去实现他们不需要的方法。

解决方案：将臃肿的接口I拆分为独立的几个接口，类A和类C分别与他们需要的接口建立依赖关系。也就是采用接口隔离原则。

举例来说明接口隔离原则：

（图1 未遵循接口隔离原则的设计）

这个图的意思是：类A依赖接口I中的方法1、方法2、方法3，类B是对类A依赖的实现。类C依赖接口I中的方法1、方法4、方法5，类D是对类C依赖的实现。对于类B和类D来说，虽然他们都存在着用不到的方法（也就是图中红色字体标记的方法），但由于实现了接口I，所以也必须要实现这些用不到的方法。对类图不熟悉的可以参照程序代码来理解，代码如下：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78

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，拆分后的设计如图2所示：

（图2 遵循接口隔离原则的设计）

照例贴出程序的代码，供不熟悉类图的朋友参考：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61

interfaceI1{ publicvoidmethod1(); } interfaceI2{ publicvoidmethod2(); publicvoidmethod3(); } interfaceI3{ publicvoidmethod4(); publicvoidmethod5(); } classA{ publicvoiddepend1(I1i){ i.method1(); } publicvoiddepend2(I2i){ i.method2(); } publicvoiddepend3(I2i){ i.method3(); } } classBimplementsI1,I2{ publicvoidmethod1(){ System.out.println("类B实现接口I1的方法1"); } publicvoidmethod2(){ System.out.println("类B实现接口I2的方法2"); } publicvoidmethod3(){ System.out.println("类B实现接口I2的方法3"); } } classC{ publicvoiddepend1(I1i){ i.method1(); } publicvoiddepend2(I3i){ i.method4(); } publicvoiddepend3(I3i){ i.method5(); } } classDimplementsI1,I3{ publicvoidmethod1(){ System.out.println("类D实现接口I1的方法1"); } publicvoidmethod4(){ System.out.println("类D实现接口I3的方法4"); } publicvoidmethod5(){ 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。