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设计模式六大原则之接口隔离原则

JAVA web前端中文站 2年前 (2017-05-11) 834次浏览 未收录 0个评论

关于设计模式网上有大量的篇幅再讨论,我这里只对 6 大原则做个总结。方便以后重新认识和掌握它。附上前面 3 篇文章:《设计模式六大原则之单一职责原则》《设计模式六大原则之依赖倒置原则》《设计模式六大原则之里氏替换原则》。本章将学习设计模式六大原则的接口隔离原则

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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

设计模式六大原则之接口隔离原则

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:

 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:

设计模式六大原则之接口隔离原则

照例贴出程序的代码,供不熟悉类图的朋友参考:

 interface I1 {  
 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("类 B 实现接口 I1 的方法 1");  }  
 public void method2() {   
 System.out.println("类 B 实现接口 I2 的方法 2");  }  
 public void method3() {   
 System.out.println("类 B 实现接口 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("类 D 实现接口 I1 的方法 1");  }  
 public void method4() {   
 System.out.println("类 D 实现接口 I3 的方法 4");  }  
 public void method5() {   
 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。

web 前端中文站点评:

有关设计模式六大原则还有两篇介绍,大家有空可以扩展学习下。

1.设计模式六大原则之迪米特法则

2.设计模式六大原则之开闭原则

设计模式的六大原则学习完,基本上对设计模式有了一定了解,这样有助于我们在代码设计上更有章法,更有逻辑。

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