什么是高内聚、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:

    两模块间没有直接关系,之间的联系完全是通过主模块的控制和调用来实现的

  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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