2分钟彻底搞懂“高内聚,低耦合”

2分钟彻底搞懂“高内聚,低耦合”

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一、高内聚低耦合

1.1 程序架构设计

高内聚低耦合,是软件工程中的概念,是判断软件设计好坏的标准,主要用于程序的面向对象的设计,主要看类的内聚性是否高,耦合度是否低。目的是使程序模块的可重用性、移植性大大增强。通常程序结构中各模块的内聚程度越高,模块间的耦合程度就越低

  • 内聚是从功能角度来度量模块内的联系,一个好的内聚模块应当恰好做一件事,它描述的是模块内的功能联系;

  • 耦合是软件结构中各模块之间相互连接的一种度量,耦合强弱取决于模块间接口的复杂程度、进入或访问一个模块的点以及通过接口的数据。

Tips:元素可以是方法、对象(类),也可以指系统、子系统、模块、服务等。

  • 1)高内聚低耦合是软件架构的一种概念、思想;
  • 2)内聚与耦合想相对的,内聚程度越高那么耦合度就低,内聚程度越低往往耦合度就高;
  • 3)我们在软件设计时,应该尽量做到高内聚、低耦合;

1.2 低耦合

1.2.1 耦合概念

耦合,简单的来说就是元素(类)与元素(类)之间的关系;我们在设计程序时应该降低元素与元素之间的直接关系;降低元素与元素之间的耦合性;

假如一个元素A去调用元素B,或者通过自己的方法可以感知B,当B不存在的时候就不能正常工作,那么就说元素A与元素B耦合。耦合带来的问题是,当元素B发生变更或不存在时,都将影响元素A的正常工作,影响系统的可维护性和易变更性。同时元素A只能工作于元素B存在的环境中,这也降低了元素A的可复用性。

1.2.2 如何降低耦合

简单的来说就是元素A不能过度依赖元素B;

  • 1)定制合理的职责划分,让系统中的对象各司其职,不仅是提高内聚的要求,同时也可以有效地降低耦合;

  • 2)使用接口而不是继承:我们不难发现。继承就是一种耦合,假如子类A继承了父类B,父类B修改了任何功能将直接影响到子类,而接口则是将功能延迟到了子类中来实现;

1.3 高内聚

架构设计时的内聚高低是指,设计某个模块时,模块内部的一系列相关功能的相关程度的高低。相关程度越高,我们称之为高内聚,反之低内聚;内聚是从功能角度来度量模块内的联系,一个好的内聚模块应当恰好做一件事。它描述的是模块内的功能联系。

很明显,程序的内聚性越高,代表功能的相关性也就越高,从一定程度上来说,这个功能就应该属性这个元素;因此耦合性就降低了;

程序讲究的是低耦合,高内聚。就是同一个模块内的各个元素之间要高度紧密,但是各个模块之间的相互依存度却要不那么紧密。

1.4 不能完全低耦合

高内聚低耦合只是一个度的问题,我们并不能做到完全的高内聚低耦合;有时候太过严格反而会适得其反

我们可以举几个代码上的例子:

1)我们的UserServlet中,出现了UserService和DeptService,从一定程度上来讲,Dept的业务应该是不属于我User管辖的

如果要严格按照"高内聚,低耦合"的要求来,那么只能把DeptService的业务写在DeptServlet中,这样做虽然是降低了UserServlet与DeptService的联系,提高了UserServlet的内聚,但很显然,UserService变得非常臃肿(高耦合、低内聚)

2)我们再"严格"一点,ArticleServlet的功能应该由ArticleServlet来提供,而不需要借助其他类,否则ArticleServlet就与ArticleService产生耦合关系:

那么为了进一步降低耦合性,只能把ArticleService的代码编写到ArticleServlet中,那么很显然,ArticleSerlvet的内聚性就非常低了,因为很多不是属于ArticleServlet的代码也编写到ArticleServlet中了;

因此"高内聚低耦合只是一个度的问题",但是实际的设计开发过程中,总会发生这样那样的问题与情况,真正做到高内聚、低耦合是很难的,很多时候未必一定要这样, 更多的时候“最适合”的才是最好的, 不过,理解思想,审时度势地使用, 融会贯通,灵活运用,才是设计的王道。

比如说我们设计一个类可以不与JDK耦合,这可能吗?除非你不是设计的Java程序。再比如我设计了一个类,它不与我的系统中的任何类发生耦合。如果有这样一个类,那么它必然是低内聚,而且是非常低的内聚(因为所有的功能都在一个类的,耦合非常高,内聚非常低)。耦合与内聚常常是一个矛盾的两个方面。最佳的方案就是寻找一个合适的中间点。

  • 高内聚:一个的元素中的功能应该都是相关程度非常高的,不要提供与本身无关的功能

  • 低耦合:尽量与其他元素不要产生关系;

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