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第2章 面向对象的设计原则(SOLID):4_接口隔离原则(ISP)

4. 接口隔离原则(Interface Segregation Principle,ISP)

4.1 定义

(1)使用多个专门的接口,而不使用单一的总接口,即客户端不应该依赖那些它不需要的接口。类间的依赖关系应该建立在最小接口

(2)接口尽量细化,同时接口中的方法尽量少。每个接口中只包含一个客户端(如子模块或业务逻辑类)所需的方法即可,这种机制也称为“定制服务”,即为不同的客户端提供宽窄不同的接口。

(3)为接口添加了不必要的方法,这叫接口污染。这对于实现类来讲,就是一种污染,他们会被迫去实现这些不必要的功能方法。并且当接口发生改变时,他们也不得不跟着改变。

4.2 接口隔离原则和单一职责原则的区别

(1)单一职责注意的是职责,是从业务逻辑上划分的。而接口隔离要求接口要尽量少。如有一个向外提供查询服务的,但提供的接口很多,有普通权限和高级权限的查询方法。这按单一职责原则是允许的,只提供单一职责,即查询。但按照接口隔离原则是不允许的。应按权限提供专门的接口给不同权限的客户端。

(2)接口隔离原则讲的就是同一个角色提供宽、窄不同的接口,以对付不同的客户端。

4.3 使用接口原则的注意事项

(1)接口尽量小,但要有限度。对接口进行细行可以提高设计灵活性,但如果过小,则会造成接口数量过多,使设计模式复杂化

(2)为依赖接口的类定制服务,只暴露给调用它的类所需要的方法,不需要的则隐藏起来。

(3)提高内聚,减少对外交互。使接口用最小的方法去完成最多的事情。具体要求就是,在接口中尽量少提供public方法,接口是对外的承诺,承诺地越少对系统开发越有利,变更的风险也就越少,同时也有利于降低成本。

【编程实验】接口隔离的例子

  ①Manager类代表管理工人的管理者。

  ②有两类工人,普通和高效的,他们都需要吃饭和工作

  ③如果这里来了一个机器人(Robot),如果保持现有设计,让Robot去实现IWork接口,就会被迫去实现吃饭的功能,这种情况下IWorker被认为是一个被污染了的接口。需重构,细化出3个接口,一个IWorkable(工作)、IFeedable(吃饭)和IRechargeable(充电)。

  ④工人类去实现IWorkable和IFeedable接口。Robot只实现IWorkable接口和 IRechargeable接口。

//当加入Robot类后,一个被污染的接口设计

 

//重构后符合接口隔离原则的设计

 

//面向对象设计原则:ISP接口隔离原则
//细化接口

#include <stdio.h>

//IWorkable接口:工作
class IWorkable
{
public:
    virtual void work() = 0;
};

//IFeedable接口:吃饭
class IFeedable
{
public:
    virtual void eat() = 0;
};

//IRechargeable接口:充电
class IRechargeable
{
public:
    virtual void recharge() = 0;
};

//CommonWorker类:普通工人
class CommonWorker : public IWorkable, public IFeedable
{
public:
    void eat(){printf("Common Worker eat()...\n");}
    void work(){printf("Common Worker work()...\n");}   
};

//EfficentWork类:高效工人
class EfficentWork : public IWorkable, public IFeedable
{
public:
    void eat(){printf("Efficent Worker eat()....\n");}
    void work(){printf("Efficent Worker work()...\n");}   
};

//Robot类:机器人
class Robot : public IWorkable, public IRechargeable
{
public:
    void recharge(){printf("Robot recharge()...\n");}
    void work(){printf("Robot work()...\n");}   
};

//Manager类:管理者
class Manager
{
private:
    IWorkable* worker;
public:
    void setWorker(IWorkable* w){worker = w;}
    void manage(){worker->work();}
};
int main()
{
    
    CommonWorker cmw;
    EfficentWork efw;
    Robot rb;
    
    Manager mn;
    
    //管理员让普通工人工作
    mn.setWorker(&cmw);
    mn.manage();
    
    //管理员让高效工人工作
    mn.setWorker(&efw);
    mn.manage();
    
    //管理员让机器人工作
    mn.setWorker(&rb);
    mn.manage();
    
    return 0;
}

4.4 最佳实践

(1)一个接口只服务于一个子模块或业务逻辑

(2)通过业务逻辑压缩接口中的public方法,以提高内聚

(3)己经被污染了的接口,尽量去修改,若变更的风险较大,则采用适配器模式进行转化。


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