面试题：Java接口隔离原则与依赖倒置原则的协同

接口隔离原则与依赖倒置原则关系分析

1. 接口隔离原则（ISP）

定义：客户端不应该依赖它不需要的接口。即一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上。
作用：避免臃肿的接口导致的耦合问题，提高系统的内聚性和可维护性。当接口发生变化时，不会影响到那些只依赖部分接口功能的客户端。

2. 依赖倒置原则（DIP）

定义：高层模块不应该依赖低层模块，二者都应该依赖其抽象；抽象不应该依赖细节，细节应该依赖抽象。
作用：降低模块间的耦合度，使得高层模块和低层模块的依赖关系更加灵活，便于系统的扩展和维护。

3. 二者协同关系

协同工作提高可维护性：ISP通过将大接口拆分为小接口，减少了模块间不必要的依赖，使得代码结构更加清晰，维护时可以聚焦于更小的接口和模块。DIP让模块依赖抽象而非具体实现，当具体实现发生变化时，只要抽象接口不变，依赖它的模块无需修改，进一步提高了可维护性。
协同工作提高可扩展性：ISP保证了接口的粒度合适，为新功能的添加提供了清晰的接口边界。DIP使得高层模块基于抽象编程，新的低层模块只要实现了相应的抽象接口，就可以很方便地接入系统，提高了系统的扩展性。
协同工作提高可测试性：ISP拆分后的小接口更容易进行单元测试，因为每个接口的功能单一，测试逻辑相对简单。DIP让模块依赖抽象，在测试时可以通过创建抽象接口的模拟实现（如使用Mock对象），方便地对依赖该抽象的模块进行测试，提高了可测试性。

复杂业务场景下的架构设计示例及代码实现

业务场景

假设我们正在开发一个电商系统，涉及商品管理、订单处理、用户管理等多个模块。以订单处理为例，订单处理模块需要与商品模块交互获取商品价格，与用户模块交互获取用户信息等。

架构设计

1. 定义抽象接口

// 商品信息抽象接口
interface IProductInfo {
    double getPrice(String productId);
}

// 用户信息抽象接口
interface IUserInfo {
    String getUserName(String userId);
}

// 订单处理抽象接口
interface IOrderProcessor {
    void processOrder(String userId, String productId, int quantity);
}

2. 具体模块实现抽象接口

// 商品模块实现商品信息接口
class ProductModule implements IProductInfo {
    @Override
    public double getPrice(String productId) {
        // 实际逻辑：从数据库或其他数据源获取商品价格
        return 100.0; 
    }
}

// 用户模块实现用户信息接口
class UserModule implements IUserInfo {
    @Override
    public String getUserName(String userId) {
        // 实际逻辑：从数据库或其他数据源获取用户名称
        return "John Doe"; 
    }
}

// 订单处理模块依赖商品和用户信息抽象接口
class OrderProcessor implements IOrderProcessor {
    private IProductInfo productInfo;
    private IUserInfo userInfo;

    public OrderProcessor(IProductInfo productInfo, IUserInfo userInfo) {
        this.productInfo = productInfo;
        this.userInfo = userInfo;
    }

    @Override
    public void processOrder(String userId, String productId, int quantity) {
        double price = productInfo.getPrice(productId);
        String userName = userInfo.getUserName(userId);
        double total = price * quantity;
        System.out.println("Processing order for user " + userName + " with total amount: " + total);
    }
}

3. 高层模块使用抽象接口

public class EcommerceSystem {
    public static void main(String[] args) {
        IProductInfo productInfo = new ProductModule();
        IUserInfo userInfo = new UserModule();
        IOrderProcessor orderProcessor = new OrderProcessor(productInfo, userInfo);

        orderProcessor.processOrder("1", "P001", 2);
    }
}

在这个示例中，订单处理模块（OrderProcessor）遵循依赖倒置原则，依赖IProductInfo和IUserInfo抽象接口，而不是具体的ProductModule和UserModule。同时，IProductInfo、IUserInfo和IOrderProcessor这些接口遵循接口隔离原则，只提供必要的方法，使得各个模块之间的依赖关系清晰，提高了系统的可维护性、可扩展性和可测试性。例如，如果需要修改商品价格获取方式，只需要修改ProductModule类实现IProductInfo接口的getPrice方法，而不会影响到OrderProcessor和其他依赖IProductInfo的模块。如果要添加新的用户信息获取方法，可以在IUserInfo接口中新增方法，并在UserModule中实现，OrderProcessor等依赖IUserInfo的模块只要不使用新方法就无需修改。在测试OrderProcessor时，可以方便地创建IProductInfo和IUserInfo的Mock对象，独立测试OrderProcessor的processOrder方法。

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