设计模式之接口隔离原则
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1.1 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
1.2 问题由来
类 A 通过接口 Interface1 依赖 B，类 C 通过接口 Interface1 依赖 D，如果接口 Interface1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。
1.3 解决方案
将臃肿的接口 Interface1 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。
1.4 举例说明
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 依赖方法的实现。
- 类 C 依赖接口 I 中的方法 1、方法 4、方法 5，类 D 是对类 C 依赖方法的实现
对于类 B 和类 D 来说，虽然他们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，代码如下：
protocol Interface1 {
func method1();
func method2();
func method3();
func method4();
func method5();
}
class A {
func depend1(interface : Interface1) {
interface.method1();
}
func depend2(interface : Interface1) {
interface.method2();
}
func depend3(interface : Interface1) {
interface.method3();
}
}
class B : Interface1 {
func method1() {
print("类 B 实现接口 1的方法 1")
}
func method2() {
print("类 B 实现接口 1的方法 2")
}
func method3() {
print("类 B 实现接口 1的方法 3")
}
// 对于类 B 来说，method4和 method5 不是必须的，但是由于接口中定义了这两个方法，所以也需要实现
func method4() {}
func method5() {}
}
class C {
func depend1(interface : Interface1) {
interface.method1();
}
func depend4(interface : Interface1) {
interface.method4();
}
func depend5(interface : Interface1) {
interface.method5();
}
}
class D : Interface1 {
func method1() {
print("类 D 实现接口 1的方法 1")
}
func method4() {
print("类 D 实现接口 1的方法 4")
}
func method5() {
print("类 D 实现接口 1的方法 5")
}
// 对于类 D 来说，method2和 method3 不是必须的，但是由于接口中定义了这两个方法，所以也需要实现
func method2() {}
func method3() {}
}
我们可以看到，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 Interface1 进行拆分。
1.5 举例进阶
在这里，我们将原有的接口 Interface1 拆分为 3 个接口，拆分后的设计如图所示：
遵循接口隔离原则的设计
代码如下：
protocol Interface1 {
func method1();
}
protocol Interface2 {
func method2();
func method3();
}
protocol Interface3 {
func method4();
func method5();
}
class A {
func depend1(interface : Interface1) {
interface.method1();
}
func depend2(interface : Interface2) {
interface.method2();
}
func depend3(interface : Interface2) {
interface.method3();
}
}
class B : Interface1, Interface2 {
func method1() {
print("类 B 实现接口 1的方法 1")
}
func method2() {
print("类 B 实现接口 2的方法 2")
}
func method3() {
print("类 B 实现接口 2的方法 3")
}
}
class C {
func depend1(interface : Interface1) {
interface.method1();
}
func depend4(interface : Interface3) {
interface.method4();
}
func depend5(interface : Interface3) {
interface.method5();
}
}
class D : Interface1, Interface3 {
func method1() {
print("类 D 实现接口 1的方法 1")
}
func method4() {
print("类 D 实现接口 3的方法 4")
}
func method5() {
print("类 D 实现接口 3的方法 5")
}
}
1.6 举例总结
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。
上面的例子中，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。
1.7 总结
很多人会觉得接口隔离原则跟之前的单一职责原则很相似，其实不然，原因有两点：
- 单一职责原则注重的是职责，而接口隔离原则注重对接口依赖的隔离
- 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，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争的事实，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，只有专注的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
建议：运用接口隔离原则，一定要适度，接口设计的过大或者过小都不好，设计接口的时候，需要尽量的多花一些时间去思考和规划。
