设计原则——接口隔离原则

1.全称

Interface Segregation Principle
缩写为：ISP

2.解释

要求程序员尽量将臃肿庞大的接口拆分成更小的和更具体的接口，让接口中只包含客户感兴趣的方法
- 单一职责原则注重的是职责，而接口隔离原则注重的是对接口依赖的隔离
- 单一职责原则主要是约束类，它针对的是程序中的实现和细节；接口隔离原则主要约束接口，主要针对抽象和程序整体框架的构建。

3.接口隔离原则的实现方法

1.场景

学生成绩管理程序一般包含插入成绩、删除成绩、修改成绩、计算总分、计算均分、打印成绩信息、査询成绩信息等功能
如果将这些功能全部放到一个接口中显然不太合理
比较合理的做法是将它们分别放在输入模块、统计模块和打印模块等 3 个模块中
- 输入模块
  
  插入成绩
  删除成绩
  修改成绩
- 统计模块
  
  计算均分
  计算均分
- 打印模块
  
  打印成绩信息
  査询成绩信息

2.实现

class Student:def __init__(self, name, subject, score):self._name = nameself._subject = subjectself._score = score@propertydef name(self):return self._name@name.setterdef name(self, value):self._name = value@propertydef subject(self):return self._subject@subject.setterdef subject(self, value):self._subject = value@propertydef score(self):return self._score@score.setterdef score(self, value):self._score = valueclass StudentScoreManager:student_list = []def insert_score(self, student: Student):raise NotImplementedErrordef delete_score(self, student: Student):raise NotImplementedErrordef update_score(self, student: Student):raise NotImplementedErrordef calculate_average_score(self, student: Student):raise NotImplementedErrordef calculate_total_score(self, student: Student):raise NotImplementedErrordef print_score(self, student: Student):raise NotImplementedErrordef query_score(self, student: Student):raise NotImplementedErrorclass InputManager(StudentScoreManager):def insert_score(self, student):self.student_list.append(student)def delete_score(self, student):self.student_list.remove(student)def update_score(self, student):for stu in self.student_list:if student.name == stu.name and student.subject == stu.subject:stu.score = student.scorebreakclass StatisticsManager(StudentScoreManager):def calculate_average_score(self, student):sum_score = 0count = 0for stu in self.student_list:if student.name == stu.name:count += 1sum_score += stu.scorereturn sum_score / countdef calculate_total_score(self, student):sum_score = 0for stu in self.student_list:if student.name == stu.name:sum_score += stu.scorereturn sum_scoreclass OutputManager(StudentScoreManager):def print_score(self, student):for stu in self.student_list:if student.name == stu.name:yield f"姓名：{stu.name}, 科目：{stu.subject}, 成绩：{stu.score}"def query_score(self, student):for stu in self.student_list:if student.score == stu.score:yield f"姓名：{stu.name}, 科目：{stu.subject}, 成绩：{stu.score}"if __name__ == '__main__':s1 = Student("张三", "数学", 87)s2 = Student("张三", "语文", 76)s3 = Student("李四", "英语", 87)s4 = Student("李四", "英语", 87)im = InputManager()im.insert_score(s1)im.insert_score(s2)im.insert_score(s3)im.insert_score(s4)# InputManager类没有输出学生的功能（报错）# im.print_score()print('----------------输出张三的成绩----------------')om = OutputManager()result = om.print_score(s1)for score_info in result:print(score_info)print('----------------修改张三的语文成绩----------------')s5 = Student("张三", "语文", 89)im.update_score(s5)result = om.print_score(s1)for score_info in result:print(score_info)print('----------------查询成绩为87的学生信息----------------')for resp in om.query_score(s1):print(resp)print('----------------输出张三的总成绩----------------')sm = StatisticsManager()print(sm.calculate_total_score(s1))print('----------------输出李四的平均成绩----------------')sm = StatisticsManager()print(sm.calculate_average_score(s3))

----------------输出张三的成绩----------------
姓名：张三, 科目：数学, 成绩：87
姓名：张三, 科目：语文, 成绩：76
----------------修改张三的语文成绩----------------
姓名：张三, 科目：数学, 成绩：87
姓名：张三, 科目：语文, 成绩：89
----------------查询成绩为87的学生信息----------------
姓名：张三, 科目：数学, 成绩：87
姓名：李四, 科目：英语, 成绩：87
姓名：李四, 科目：英语, 成绩：87
----------------输出张三的总成绩----------------
176
----------------输出李四的平均成绩----------------
87.0

4.接口隔离原则的优点

1.将臃肿庞大的接口分解为多个粒度小的接口，可以预防外来变更的扩散，提高系统的灵活性和可维护性。

2.接口隔离提高了系统的内聚性，减少了对外交互，降低了系统的耦合性。

3.如果接口的粒度大小定义合理，能够保证系统的稳定性；但是，如果定义过小，则会造成接口数量过多，使设计复杂化；如果定义太大，灵活性降低，无法提供定制服务，给整体项目带来无法预料的风险。

4.使用多个专门的接口还能够体现对象的层次，因为可以通过接口的继承，实现对总接口的定义。

5.能减少项目工程中的代码冗余。过大的大接口里面通常放置许多不用的方法，当实现这个接口的时候，被迫设计冗余的代码。

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