接口隔离原则（Interface Segregation Principle, ISP）
核心思想：客户端不应被迫依赖它们不使用的接口方法。
目标：通过拆分臃肿的接口为更小、更具体的接口，减少不必要的依赖，提高系统的灵活性和可维护性。
原理详解
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问题根源：
- 臃肿接口：一个接口定义过多方法，导致实现类被迫实现无关方法（即使它们不需要）。
- 耦合风险：客户端依赖不需要的方法，增加代码冗余和修改风险。
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解决思路：
- 按功能拆分接口：将大接口拆分为多个小接口，每个接口仅包含一组相关功能。
- 面向角色设计：接口应代表单一角色或职责，而非“万能工具”。
应用案例
案例1：多功能办公设备接口设计
错误设计（违反ISP）
// 臃肿接口：包含打印、扫描、传真方法
interface MultiFunctionDevice {void print();void scan();void fax();
}// 基础打印机被迫实现不需要的方法
class BasicPrinter implements MultiFunctionDevice {@Overridepublic void print() { /* 实现打印 */ }@Overridepublic void scan() { throw new UnsupportedOperationException("基础打印机不支持扫描");}@Overridepublic void fax() { throw new UnsupportedOperationException("基础打印机不支持传真");}
}
问题：
BasicPrinter必须实现scan()和fax()，即使它们无意义。- 客户端调用时可能触发异常，破坏接口契约。
正确设计（遵循ISP）
// 拆分接口：按功能定义独立接口
interface Printer {void print();
}interface Scanner {void scan();
}interface FaxMachine {void fax();
}// 基础打印机仅实现必要接口
class BasicPrinter implements Printer {@Overridepublic void print() { /* 实现打印 */ }
}// 高级设备组合多个功能
class AdvancedCopier implements Printer, Scanner {@Overridepublic void print() { /* 实现打印 */ }@Overridepublic void scan() { /* 实现扫描 */ }
}
优势：
- 客户端只需依赖所需接口（如
Printer）。 - 新增设备类型时无需修改已有接口。
案例2：用户权限管理系统
错误设计（违反ISP）
// 臃肿接口：包含用户管理和权限校验方法
interface UserService {void createUser(String username);void deleteUser(String username);boolean checkPermission(String username, String permission);
}// 普通用户管理类被迫实现权限校验
class UserManager implements UserService {@Overridepublic void createUser(String username) { /* 创建用户 */ }@Overridepublic void deleteUser(String username) { /* 删除用户 */ }@Overridepublic boolean checkPermission(String username, String permission) {throw new UnsupportedOperationException("用户管理类不处理权限校验");}
}
问题：
UserManager必须实现无关的checkPermission方法。- 权限校验逻辑分散，难以维护。
正确设计（遵循ISP）
// 拆分接口：用户管理和权限校验分离
interface UserManagement {void createUser(String username);void deleteUser(String username);
}interface PermissionCheck {boolean checkPermission(String username, String permission);
}// 独立实现各功能
class UserManager implements UserManagement {@Overridepublic void createUser(String username) { /* 创建用户 */ }@Overridepublic void deleteUser(String username) { /* 删除用户 */ }
}class AuthService implements PermissionCheck {@Overridepublic boolean checkPermission(String username, String permission) { /* 实现权限校验 */ }
}
优势：
- 权限校验逻辑集中，职责清晰。
- 客户端按需组合接口（如管理员服务可同时实现
UserManagement和PermissionCheck）。
ISP 实践指南
- 识别接口职责：
- 如果一个接口的方法可被分组为不同功能，考虑拆分。
- 使用组合替代继承：
- 通过实现多个小接口组合功能，而非继承大接口。
- 适配第三方库：
- 对复杂第三方接口封装适配器，仅暴露所需方法。
违反 ISP 的典型场景
| 场景 | 后果 | 修复方案 |
|---|---|---|
| 接口包含无关方法 | 实现类被迫抛出异常或空实现 | 按功能拆分接口 |
| 客户端依赖不需要的方法 | 代码冗余，维护成本高 | 通过接口隔离减少依赖 |
| 接口频繁变更 | 影响所有实现类 | 定义稳定的小接口，隔离变化 |
总结
接口隔离原则通过 拆分臃肿接口 和 定义精准角色，推动系统向高内聚、低耦合的方向演进。其核心价值在于：
- 减少冗余：避免实现类被迫处理无关逻辑。
- 增强灵活性：客户端按需组合接口，扩展更便捷。
- 提升可维护性：修改一个接口不影响其他模块。
在微服务、插件化系统和 API 设计中，ISP 是确保模块独立性和可复用性的关键原则。
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