程序的耦合和解耦思路

1.什么是程序的耦合?

耦合性(Coupling),也叫耦合度,是對程序間關聯程度的度量。耦合的強弱取決于模塊間接口的復雜性、調用模塊的方式以及通過界面傳送數據的多少。模塊間的耦合度是指模塊間的依賴關系,包括控制關系、調用關系、數據傳遞關系。模塊間聯系越多,其耦合性越強,同時表明其獨立性越差(降低耦合性,可以提高其獨立性)。耦合性存在于各個領域,而非軟件設計中獨有的,但是本文只討論軟件工程中的耦合。
在軟件工程中,耦合指的就是對象之間的依賴性。對象之間的耦合度越高,維護成本越高。因此對象的設計應使類和構件之間的耦合最小。軟件設計中通常用耦合度和內聚度作為衡量模塊獨立程度的標注。劃分模塊的一個準則就是高內聚低耦合。
它有如下分類:
(1)內容耦合:一個模塊直接修改或操作另一個模塊的數據,或一個模塊不通過正常入口而轉入另一個模塊。內容耦合是最高程度的耦合,應該避免使用之。
(2)公共耦合:兩個或兩個以上的模塊共同引用一個全局數據項。在具有大量公共耦合的結構中,確定究竟是哪個模塊給全局變量賦了一個特定的值是非常困難的。
(3)外部耦合:一組模塊都訪問同一全局簡單變量而不是同一全局數據結構,而且不是通過參數傳遞該全局變量的信息。
(4)控制耦合:一個模塊通過接口向另一模塊傳遞一個控制信號,接受信號的模塊根據信號值而進行適當的動作。
(5)標記耦合:若一個模塊A通過接口向兩個模塊B和C傳遞一個公共參數,則稱模塊B和C之間存在一個標記耦合。
(6)數據耦合:模塊之間通過參數來傳遞數據。數據耦合是最低的一種耦合形式,系統中一般都存在這種類型的耦合,因為為了完成一些有意義的功能,往往需要將某些模塊的輸出數據作為另一模塊的輸入數據。
(7)非直接耦合:兩個模塊之間沒有直接的關系,它們之間的聯系完全是通過主模塊的控制和調用來實現的。

總結:
耦合是影響軟件復雜度和設計質量的一個重要因素,在設計上我們應采用一下原則:如何模塊間必須存在耦合,就盡量使用數據耦合,少用控制耦合,限制公共耦合的范圍,盡量避免使用內容耦合。

內聚與耦合
內聚標志一個模塊內各個元素彼此結合的緊密程度,它是信息隱蔽和局部話概念的自然拓展。內聚是從功能角度來度量模塊內的聯系,一個好的內聚模塊應當恰好做一件事情。它描述的是模塊內的功能聯系。耦合是軟件結構中各模塊之間相互連接的一種度量,耦合強弱取決于模塊間接口的復雜度、進入或訪問一個模塊的點以及通過接口的數據。程序講究的是低耦合、高內聚。就是同一個模塊內的各個元素之間要高度緊密,但是各個模塊之間的相互依存度卻不要那么緊密。
內聚和耦合是密切相關的,同其他模塊存在高耦合意味著低內聚,而高內聚的模塊意味著該模塊同其他模塊之間是低耦合。在軟件設計中,應力爭做到高內聚,低耦合

在實際開發中,有些依賴關系是必須的,有些依賴關系可以通過優化代碼來接觸。請看下面示例代碼:

/**
 * 賬戶的業務實現類
 * @author huangzijian888
 * @version 1.0
 */
public class AccountServiceImpl implements AccountService {

    private IAccountDao accountDao = new AccountDaoImpl();
}

上面的代碼表示:
業務層調用持久層,并且此時業務層在依賴持久層的接口和實現類。如果此時沒有持久層實現類,編譯將不能通過。這種編譯期依賴關系,應該在開發中杜絕,需要通過優化代碼解決。

再比如:
早期我們的JDBC操作,加載驅動時,我們為什么不實用 DriverManager 的 registerDriver 方法,而是采用 Class.forName 的方式?

public class JdbcDemo1 {
    /**
     * @author huangzijian888
     * @version 1.0
     * @param args
     * @throws Exception
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1.注冊驅動
        // DriverManager.registerDriver(new com.mysql.jdbc.Driver());
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        // 2.獲取連接
        // 3.獲取預處理SQL語句對象
        // 4.執行SQL,得到結果集
        // 5.遍歷結果集
        // 6.釋放資源
    }

原因:
我們的類依賴類具體的驅動類(MySQL),如果這時候更換了數據庫品牌(比如 Oracle),需要修改源碼來重新加載數據庫驅動。

2.解決程序耦合的思路

我們早期使用JDBC時,是通過反射來加載驅動的,代碼如下:

Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");//此處只是一個字符串

此時的好處是,我們的類中不再依賴具體的驅動類,此時九三刪除 mysql 的驅動 jar 包,依然可以編譯(運行就不要想了,沒有驅動不可能運行成功的)。
同時,也產生了一個新問題,mysql 驅動的全限定類名字符串是在 java 類中寫死的,一旦要改還是要修改源碼。
解決這個問題也很簡單,使用配置文件配置。

解耦思路總結:

  1. 使用反射來創建對象,而避免使用new關鍵字。
  2. 通過讀取配置文件來獲取要創建類的全限定類名。
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