「设计模式」六大原则之四：接口隔离原则小结

「设计模式」六大原则系列链接:
「设计模式」六大原则之一：单一职责小结
「设计模式」六大原则之二：开闭职责小结
「设计模式」六大原则之三：里氏替换原则小结
「设计模式」六大原则之四：接口隔离原则小结
「设计模式」六大原则之五：依赖倒置原则小结
「设计模式」六大原则之六：最小知识原则小结

六大原则体现很多编程的底层逻辑：高内聚、低耦合、面向对象编程、面向接口编程、面向抽象编程，最终实现可读、可复用、可维护性。

设计模式的六大原则有：

• Single Responsibility Principle：单一职责原则
• Open Closed Principle：开闭原则
• Liskov Substitution Principle：里氏替换原则
• Law of Demeter：迪米特法则（最少知道原则）
• Interface Segregation Principle：接口隔离原则
• Dependence Inversion Principle：依赖倒置原则
  把这六个原则的首字母联合起来（ L 算做一个）就是 SOLID （solid，稳定的），其代表的含义就是这六个原则结合使用的好处：建立稳定、灵活、健壮的设计。

本文介绍 SOLID 中的第四个原则：接口隔离原则。它对应 SOLID 中的英文字母“I”。

1.接口隔离原则定义

接口隔离原则的英文翻译是“ Interface Segregation Principle”，缩写为 ISP。

Robert Martin 在 SOLID 原则中是这样定义它的：“Clients should not be forced to depend upon interfaces that they do not use。”直译成中文的话就是：客户端不应该被强迫依赖它不需要的接口。

其中的“客户端”，可以理解为接口的调用者或者使用者。

接口隔离的原则的目的是系统解开耦合，从而容易重构。

接口尽量小，功能尽量单一，说白了就是接口粒度要细。

2. 如何理解

“接口”这个名词可以用在很多场合中。生活中我们可以用它来指插座接口等。在软件开发中，我们既可以把它看作一组抽象的约定，也可以具体指系统与系统之间的 API 接口，还可以特指面向对象编程语言中的接口等。

理解接口隔离原则的关键，就是理解其中的“接口”二字。在这条原则中，我们可以把“接口”理解为下面三种东西：

• 一组 API 接口集合
• 单个 API 接口或函数
• OOP 中的接口概念

如果把“接口”理解为一组接口集合，可以是某个微服务的接口，也可以是某个类库的接口等。如果部分接口只被部分调用者使用，我们就需要将这部分接口隔离出来，单独给这部分调用者使用，而不强迫其他调用者也依赖这部分不会被用到的接口。

如果把“接口”理解为单个 API 接口或函数，部分调用者只需要函数中的部分功能，那我们就需要把函数拆分成粒度更细的多个函数，让调用者只依赖它需要的那个细粒度函数。

如果把“接口”理解为 OOP 中的接口，也可以理解为面向对象编程语言中的接口语法。那接口的设计要尽量单一，不要让接口的实现类和调用者，依赖不需要的接口函数。

在具体应用该原则时，可以参考下面几个规则衡量：

• 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。
• 根据环境和业务不同的标准去考虑。
• 提高内聚，减少对外交互。让接口用最少的方法完成最多的事情。

分享一张来自 java硕哥 整理的思维导图：

3. 接口隔离原则与单一职责原则的区别

单一职责原则针对的是模块、类、接口的设计。

接口隔离原则相对于单一职责原则，一方面更侧重于接口的设计，另一方面它的思考角度也是不同的。

接口隔离原则提供了一种判断接口的职责是否单一的标准：通过调用者如何使用接口来间接地判定。

如果调用者只使用部分接口或接口的部分功能，那接口的设计就不够职责单一。

2. 举例说明

实现一个音乐播放器, 定义一个接口：

interface IMusicPlayer {
    //开始
    void start(); 
    //停止
    void stop();
    //暂停
    void pause();
    //复原
    void resume();
    //获取歌曲时长
    String getSongLength();
}
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这里满足了单一职责原则，却不满足接口隔离。

假如我们现在有个歌曲展示器 SongDisplayer，需要展示歌曲时长，那么我们也应该有个 getSongLength() 函数，我们直接实现 IMusicPlayer接口吗，实现这个接口就必须实现里面的start()等方法，但是这些方法肯定不是我需要的，也不是我应该有的，这就是问题，因为接口不够小，不干净，不纯粹，明显违背了接口隔离原则，我们就可以对接口进行拆分:

//音乐播放器就仅限于对播放的控制
interface IMusicPlayer {
    //开始
    void start(); 
    //停止
    void stop();
    //暂停
    void pause();
    //复原
    void resume();
    ...
}

//歌曲展示器就仅限于对歌曲信息的展示
interface ISongDisplayer {
    //获取歌曲时长
    String getSongLength();
    //获取歌曲名字
    String getSongName();
    ...
}
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当我们实现播放器时 可以同时实现这两个接口即可，只需要展示歌曲信息的话，只需要单独实现 ISongDisplayer即可。

public class MyPlayer implements IMusicPlayer,ISongDisplayer{
  //……
}
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这样实现便更利于维护，也符合我们的接口隔离原则。

4. 小结

接口要尽量小，尽量单一，无关的接口不要冗余。粒度小，更耦合，更灵活，不会伤筋动骨。

参考：

《设计模式之美》

《重学 Java 设计模式》

《Android 源码设计模式解析与实战》

设计模式之基-六大设计原则