• 高内聚、低耦合


    什么是高内聚、低耦合
    起因:模块独立性指每个模块只完成系统要求的独立子功能,并且与其他模块的联系最少且接口简单,两个定性的度量标准――耦合性和内聚性。
        耦合性也称块间联系。指软件系统结构中各模块间相互联系紧密程度的一种度量。模块之间联系越紧密,其耦合性就越强,模块的独立性则越差。模块间耦合高低取决于模块间接口的复杂性、调用的方式及传递的信息。

    耦合性分类(低->高): 无直接耦合;数据耦合;标记耦合;控制耦合;公共耦合;内容耦合;
    1 无直接耦合:
    2 数据耦合: 指两个模块之间有调用关系,传递的是简单的数据值,相当于高级语言的值传递;
    3 标记耦合: 指两个模块之间传递的是数据结构,如高级语言中的数组名、记录名、文件名等这些名字即标记,其实传递的是这个数据结构的地址;
    4 控制耦合: 指一个模块调用另一个模块时,传递的是控制变量(如开关、标志等),被调模块通过该控制变量的值有选择地执行块内某一功能;
    5 公共耦合: 指通过一个公共数据环境相互作用的那些模块间的耦合。公共耦合的复杂程序随耦合模块的个数增加而增加。
    6 内容耦合: 这是最高程度的耦合,也是最差的耦合。当一个模块直接使用另一个模块的内部数据,或通过非正常入口而转入另一个模块内部。
     
        内聚性又称块内联系。指模块的功能强度的度量,即一个模块内部各个元素彼此结合的紧密程度的度量。若一个模块内各元素(语名之间、程序段之间)联系的越紧密,则它的内聚性就越高。
    内聚性分类(低->高): 偶然内聚;逻辑内聚;时间内聚;通信内聚;顺序内聚;功能内聚;
    1 偶然内聚: 指一个模块内的各处理元素之间没有任何联系。
    2 逻辑内聚: 指模块内执行几个逻辑上相似的功能,通过参数确定该模块完成哪一个功能。
    3 时间内聚: 把需要同时执行的动作组合在一起形成的模块为时间内聚模块。
    4 通信内聚: 指模块内所有处理元素都在同一个数据结构上操作(有时称之为信息内聚),或者指各处理使用相同的输入数据或者产生相同的输出数据。
    5 顺序内聚: 指一个模块中各个处理元素都密切相关于同一功能且必须顺序执行,前一功能元素输出就是下一功能元素的输入。
    6 功能内聚: 这是最强的内聚,指模块内所有元素共同完成一个功能,缺一不可。与其他模块的耦合是最弱的。
     
        耦合性与内聚性是模块独立性的两个定性标准,将软件系统划分模块时,尽量做到高内聚低耦合,提高模块的独立性,为设计高质量的软件结构奠定基础。
     
        有个例子很容易明白:一个程序有50个函数,这个程序执行得非常好;然而一旦你修改其中一个函数,其他49个函数都需要做修改,这就是高耦合的后果。
    一旦你理解了它,你编写概要设计的时候设计类或者模块自然会考虑到“高内聚,低耦合”。

    降低耦合度
    一、什么是耦合度

      耦合度就是某模块(类)与其它模块(类)之间的关联、感知和依赖的程度,是衡量 代码独立性的一个指标,也是软件工程设计及编码质量评价的一个标准。耦合的强度依赖于以下几个因素:
    (1)一个模块对另一个模块的调用;
    (2)一个模块向 另一个模块传递的数据量;
    (3)一个模块施加到另一个模块的控制的多少;
    (4)模块之间接口的复杂程度。

      耦合按从强到弱的顺序可分为以下几种类型:
      (1)内容耦合。当一个模块直接修改或操作另一个模块的数据,或者直接转入另一个模块时,就发生了内容耦合。此时,被修改的模块完全依赖于修改它的模块。类与类之间直接调用或继承关系都是属于这种耦合。
      (2)公共耦合。两个及两个以上的模块共同引用一个全局数据项就称为公共耦合。
      (3)控制耦合。一个模块在界面上传递一个信号(如开关值、标志量等)控制另一个模块,接收信号的模块的动作根据信号值进行调整,称为控制耦合。
      (4)标记耦合。模块间通过参数传递复杂的内部数据结构,称为标记耦合。此数据结构的变化将使相关的模块发生变化。
      (5)数据耦合。模块间通过参数传递基本类型的数据,称为数据耦合。
      (6)非直接耦合。模块间没有信息传递时,属于非直接耦合。

    二、为什么要低耦合

       了解什么是耦合及耦合的分类后,我想大家对为什么要降低耦合度已经有一定的认识,并且多数开发人员也大概尝尽了高耦合带来的苦头。道理很简单,耦合度很 高的情况下,维护代码时修改一个地方会牵连到很多地方,如果修改时没有理清这些耦合关系,那么带来的后果可能会是灾难性的,特别是对于需求变化较多以及多 人协作开发维护的项目,修改一个地方会引起本来已经运行稳定的模块错误,严重时会导致恶性循环,问题永远改不完,开发和测试都在各种问题之间奔波劳累,最 后导致项目延期,用户满意度降低,成本也增加了,这对用户和开发商影响都是很恶劣的,各种风险也就不言而喻了。

      为了预防这些问题的发 生,其中一个重要手段就是降低代码的耦合度。但也不可能有绝对的零耦合,比如基于J2EE编程那就必须和JDK耦合,而且高耦合也不是一无是处,如果在设 计前期预料到某功能后期基本不用修改,那么即使高耦合了也关系不大。但是,在还没有能力设计出基本不用修改的代码前,还得要求以低耦合为标准。那么怎样才 能最大限度地降低耦合度呢?下面介绍降低耦合度的几种方法。

    三、降低耦合度的方法

      1、少使用类的继承,多用接口隐藏实现的细节。 java面向对象编程引入接口除了支持多态外, 隐藏实现细节也是其中一个目的。
      2、模块的功能化分尽可能的单一,道理也很简单,功能单一的模块供其它模块调用的机会就少。(其实这是高内聚的一种说法,高内聚低耦合一般同时出现,为了限制篇幅,我们将在以后的版期中讨论)。      
      3、遵循一个定义只在一个地方出现。      
      4、少使用全局变量。      
      5、类属性和方法的声明少用public,多用private关键字
      6、多用设计模式,比如采用MVC的设计模式就可以降低界面与业务逻辑的耦合度。
      7、尽量不用“硬编码”的方式写程序,同时也尽量避免直接用SQL语句操作数据库。
      8、最后当然就是避免直接操作或调用其它模块或类(内容耦合);如果模块间必须存在耦合,原则上尽量使用数据耦合,少用控制耦合,限制公共耦合的范围,避免使用内容耦合。


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