接口隔离原则，到底什么需要隔离？

news2025/1/7 5:33:37

接口隔离原则（Interface Segregation Principle, ISP）是SOLID五大设计原则之一，其核心思想是：客户端不应该被迫依赖于它不使用的方法；接口应当尽量小而专一，避免创建“胖”接口（即一个接口中定义了太多的方法）。

通过应用接口隔离原则，可以使系统更加灵活，维护性更高，并且减少类之间的耦合。

需要隔离的内容

方法：一个接口中不应包含过多的方法，特别是那些客户端不需要使用的方法。
实现：不同的接口实现应该针对特定的客户端需求，而不是一个通用的实现服务于所有客户端。
变化：接口的变化应该只影响到依赖于该接口的部分客户端，而不是所有客户端。

Java示例

假设我们设计一个系统，系统中有打印机（Printer）和复印机（Copier），同时也有一种设备是多功能一体机（MultiFunctionPrinter），即可以打印，也可以复印。

违反接口隔离原则的设计：

// 胖接口
public interface Machine {
    void print();
    void copy();
}

public class Printer implements Machine {
    @Override
    public void print() {
        // 实现打印
        System.out.println("Printing document.");
    }

    @Override
    public void copy() {
        // 打印机不具备复印功能，但由于实现了Machine接口，这里必须提供空实现或抛出异常
        throw new UnsupportedOperationException("Copy not supported.");
    }
}

public class Copier implements Machine {
    @Override
    public void print() {
        // 复印机不具备打印功能，这里必须提供空实现或抛出异常
        throw new UnsupportedOperationException("Print not supported.");
    }

    @Override
    public void copy() {
        // 实现复印
        System.out.println("Copying document.");
    }
}

public class MultiFunctionPrinter implements Machine {
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("Printing document.");
    }

    @Override
    public void copy() {
        System.out.println("Copying document.");
    }
}

在上面的设计中，Printer和Copier类被迫实现了它们不需要的方法，这违反了接口隔离原则。

符合接口隔离原则的设计：

// 将接口拆分为更小的、专一的接口
public interface PrinterInterface {
    void print();
}

public interface CopierInterface {
    void copy();
}

// 单独实现打印功能的类
public class Printer implements PrinterInterface {
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("Printing document.");
    }
}

// 单独实现复印功能的类
public class Copier implements CopierInterface {
    @Override
    public void copy() {
        System.out.println("Copying document.");
    }
}

// 实现多功能一体机，同时实现两个接口
public class MultiFunctionPrinter implements PrinterInterface, CopierInterface {
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("Printing document.");
    }

    @Override
    public void copy() {
        System.out.println("Copying document.");
    }
}

在符合接口隔离原则的设计中，我们将Machine接口拆分为PrinterInterface和CopierInterface，这样每个类只需关心它需要实现的功能。Printer类只实现打印接口，Copier类只实现复印接口，而MultiFunctionPrinter类则实现两个接口，从而提供了打印和复印功能。