Java设计模式七大原则-接口隔离原则

接口隔离原则

1、接口隔离原则介绍

设计模式中的接口隔离原则（Interface Segregation Principle，ISP）是面向对象设计中的一个原则，它强调客户端不应该依赖于它不需要的接口。简而言之，接口隔离原则要求将庞大的接口拆分成更小、更具体的接口，以便客户端只需了解和使用自己所需的接口。

接口隔离原则的核心思想是通过接口的细化来减少接口的依赖性，避免出现臃肿的接口，从而降低系统的耦合性、提高系统的内聚性，使得每个接口具有单一的职责。

以下是一些遵循接口隔离原则的指导原则和实践：

将庞大的接口拆分成更小的接口：如果一个接口中包含了多个方法，而某个类只需要使用其中的一部分方法，那么就考虑将这个庞大的接口拆分为多个更小的接口，使得每个接口具有更明确的职责。

定制化接口：根据不同的客户端需求创建定制化的接口，而不是设计一个通用的接口，这样可以避免客户端依赖于它们不需要的方法。

接口的精简和专一化：接口应该只包含客户端需要的方法，不应该包含其他无关的方法。通过精简和专一化接口，可以使得接口更加清晰、可理解和易于使用。

接口的继承和实现要谨慎：在设计接口的继承关系和实现关系时，要慎重考虑，确保子接口和子类不会因为继承而依赖于不需要的方法。

使用接口适配器：当一个类需要实现多个接口时，可以考虑使用接口适配器模式，将多个接口的实现委托给适配器类，从而实现接口的隔离。

遵循接口隔离原则可以使系统更加模块化，各个模块之间的耦合度降低，提高代码的重用性，并使系统更容易理解和测试。

2、例子说明：

假设我们正在设计一个文档编辑器，它具有不同的功能，如打开文件、保存文件、编辑文本等。

首先，我们创建一个名为 Document 的接口，它定义了所有文档编辑器应该支持的操作：

public interface Document {
    void open();
    void save();
    void edit();
    void print();
}

现在，我们实现了一个名为 TextDocument 的类，它实现了 Document 接口：

javaCopy codepublic class TextDocument implements Document {
    // 实现打开文件的方法
    public void open() {
        System.out.println("打开文本");
    }
    // 实现保存文件的方法
    public void save() {
        System.out.println("保存文本");
    }
    // 实现编辑文本的方法
    public void edit() {
        System.out.println("编辑文本");
    }
    // 实现打印文本的方法
    public void print() {
        System.out.println("打印文本");
    }
}

一切看起来很好，但是考虑到我们的编辑器还支持其他类型的文档，如图像文档。如果我们将图像文档的功能也放在 Document 接口中，那么在实现 TextDocument 时，我们将不得不提供一些与图像文档无关的方法，这会违反接口隔离原则。

为了遵循接口隔离原则，我们应该将接口拆分成更小的、更具体的接口，以便客户端只需了解和使用自己所需的接口。在这种情况下，我们可以将 Document 接口拆分为两个接口：Readable 和 Printable。

javaCopy codepublic interface Readable {
    void open();
    void save();
    void edit();
}
public interface Printable {
    void print();
}

现在，我们可以根据需要实现不同类型的文档。对于文本文档，我们只需实现 Readable 接口：

javaCopy codepublic class TextDocument implements Readable {
    // 实现打开文件的方法
    public void open() {
        System.out.println("打开文本");
    }
    // 实现保存文件的方法
    public void save() {
        System.out.println("保存文本");
    }
    // 实现编辑文本的方法
    public void edit() {
        System.out.println("编辑文本");
    }
}

对于图像文档，我们只需实现 Printable 接口：

javaCopy codepublic class ImageDocument implements Printable {
    // 实现打印图像的方法
    public void print() {
       System.out.println("打印文本");
    }
}

通过接口隔离原则，我们成功地将庞大的 Document 接口拆分为了更小、更具体的接口，使得每个接口只包含客户端需要的方法。这样，客户端就不需要依赖于它们不需要的方法，系统的耦合性降低了，并且更容易扩展和维护。

就像SpringBoot项目中的Service层接口一样

3、总结

目标：接口隔离原则的目标是减少接口之间的依赖关系，提高系统的可维护性、可扩展性和灵活性。

原则：接口隔离原则要求将庞大的接口拆分为多个更小、更具体的接口，每个接口应该具有单一的职责。

拆分接口：通过接口的细化和定制化，确保每个接口只包含客户端所需的方法，避免客户端依赖于不需要的方法。

精简和专一化接口：接口应该精简、清晰，并只包含与特定功能相关的方法，避免包含无关的方法。

谨慎继承和实现：在设计接口的继承和实现关系时，要慎重考虑，确保子接口和子类不会因为继承而依赖于不需要的方法。

使用接口适配器：当一个类需要实现多个接口时，可以使用接口适配器模式，将多个接口的实现委托给适配器类，从而实现接口的隔离。

通过遵循接口隔离原则，可以使系统更加模块化，减少耦合，提高代码的重用性和可理解性。这个原则强调将接口设计为小而专一的单位，以便更好地满足不同客户端的需求，并支持系统的可扩展性和灵活性。

3.1 优缺点

优点：

减少接口之间的依赖关系：通过将庞大的接口拆分为更小、更具体的接口，可以降低接口之间的耦合度，减少不必要的依赖关系，提高系统的灵活性和可维护性。

提高代码的重用性：接口隔离原则使得每个接口具有单一的职责，更加精简和专一，这样可以提高代码的可复用性。客户端只需实现和使用自己所需的接口，避免了不必要的方法和功能的负担。

支持系统的可扩展性：通过接口的细化和定制化，系统可以更容易地进行扩展。新增功能只需实现相应的接口，而不需要修改已有的接口和实现类。

提高系统的可测试性：接口隔离原则使得每个接口的职责更加明确，因此在进行单元测试时，可以更容易地针对特定接口进行测试，而不需要测试多个方法或功能。

缺点：

增加接口和接口实现的数量：拆分接口可能会导致接口和实现类的数量增加。这可能会增加系统的复杂性，特别是当存在多个小而精确的接口时，需要更多的接口实现类。

增加开发和维护的工作量：拆分接口可能需要对现有代码进行修改和调整，增加了开发和维护的工作量。此外，维护多个接口和实现类之间的一致性也可能是一个挑战。

需要权衡设计的复杂性：在拆分接口时，需要权衡接口的粒度和职责，避免拆分得过细或过多，以免造成过度设计或难以理解和维护的代码结构。