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SOLID原则学习，接口隔离原则（Interface Segregation Principle, ISP）

article 2025/1/15 0:21:06

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文章目录

1. 定义
2. 为什么要遵循接口隔离原则？
3. 违反接口隔离原则的例子
4. 遵循接口隔离原则的改进
5. 总结

1. 定义

接口隔离原则（Interface Segregation Principle, ISP）
接口隔离原则是面向对象设计中的五大原则（SOLID）之一，由Robert C. Martin提出。其核心思想是：

客户端不应该依赖它们不需要的接口。

换句话说，一个类不应该被迫实现它不需要的方法。接口应该尽量细化，每个接口只负责一个特定的功能，而不是将所有功能都集中在一个庞大的接口中。

2. 为什么要遵循接口隔离原则？

1. 减少耦合：细化的接口可以减少类之间的依赖，降低耦合度。

2. 提高可维护性：当接口职责单一，修改一个接口不会影响到其他不相关的类。

3. 增强可读性：细化的接口更容易理解和维护。

3. 违反接口隔离原则的例子

假设我们有一个IMachine接口，定义了打印机、扫描仪和传真机的功能：

class IMachine {
public:
    virtual void print(const std::string& document) = 0;
    virtual void scan(const std::string& document) = 0;
    virtual void fax(const std::string& document) = 0;
};

然后我们有一个Printer类，它只需要实现打印功能：

class Printer : public IMachine {
public:
    void print(const std::string& document) override {
        // 实现打印功能
    }

    void scan(const std::string& document) override {
        // 打印机不需要扫描功能，但被迫实现
        throw std::runtime_error("Not implemented");
    }

    void fax(const std::string& document) override {
        // 打印机不需要传真功能，但被迫实现
        throw std::runtime_error("Not implemented");
    }
};

在这个例子中，Printer类被迫实现了scan和fax方法，尽管它并不需要这些功能。这违反了接口隔离原则。

4. 遵循接口隔离原则的改进

我们可以将IMachine接口拆分为多个更小的接口，每个接口只负责一个功能：

class IPrinter {
public:
    virtual void print(const std::string& document) = 0;
};

class IScanner {
public:
    virtual void scan(const std::string& document) = 0;
};

class IFax {
public:
    virtual void fax(const std::string& document) = 0;
};

然后，Printer类只需要实现IPrinter接口：

class Printer : public IPrinter {
public:
    void print(const std::string& document) override {
        // 实现打印功能
    }
};

如果有一个多功能设备，比如MultiFunctionMachine，它可以同时实现多个接口：

class MultiFunctionMachine : public IPrinter, public IScanner, public IFax {
public:
    void print(const std::string& document) override {
        // 实现打印功能
    }

    void scan(const std::string& document) override {
        // 实现扫描功能
    }

    void fax(const std::string& document) override {
        // 实现传真功能
    }
};