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,是对程序间关联程度的度量。耦合的强弱取决于模块间接口的复杂性、调用模块的方式以及通过界面传送数据的多少。模块间的耦合度是指模块间的依赖关系,包括控制关系、调用关系、数据传递关系。模块间联系越多,其耦合性越强,同时表明其独立性越差(降低耦合性,可以提高其独立性)。耦合性存在于各个领域,而非软件设计中独有的,但是本文只讨论软件工程中的耦合。
在软件工程中,耦合指的就是对象之间的依赖性。对象之间的耦合度越高,维护成本越高。因此对象的设计应使类和构件之间的耦合最小。软件设计中通常用耦合度和内聚度作为衡量模块独立程度的标注。划分模块的一个准则就是高内聚低耦合。
它有如下分类:
(1)内容耦合:一个模块直接修改或操作另一个模块的数据,或一个模块不通过正常入口而转入另一个模块。内容耦合是最高程度的耦合,应该避免使用之。
(2)公共耦合:两个或两个以上的模块共同引用一个全局数据项。在具有大量公共耦合的结构中,确定究竟是哪个模块给全局变量赋了一个特定的值是非常困难的。
(3)外部耦合:一组模块都访问同一全局简单变量而不是同一全局数据结构,而且不是通过参数传递该全局变量的信息。
(4)控制耦合:一个模块通过接口向另一模块传递一个控制信号,接受信号的模块根据信号值而进行适当的动作。
(5)标记耦合:若一个模块A通过接口向两个模块B和C传递一个公共参数,则称模块B和C之间存在一个标记耦合。
(6)数据耦合:模块之间通过参数来传递数据。数据耦合是最低的一种耦合形式,系统中一般都存在这种类型的耦合,因为为了完成一些有意义的功能,往往需要将某些模块的输出数据作为另一模块的输入数据。
(7)非直接耦合:两个模块之间没有直接的关系,它们之间的联系完全是通过主模块的控制和调用来实现的。

总结:
耦合是影响软件复杂度和设计质量的一个重要因素,在设计上我们应采用一下原则:如何模块间必须存在耦合,就尽量使用数据耦合,少用控制耦合,限制公共耦合的范围,尽量避免使用内容耦合。

内聚与耦合
内聚标志一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度,它是信息隐蔽和局部话概念的自然拓展。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情。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度、进入或访问一个模块的点以及通过接口的数据。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不要那么紧密。
内聚和耦合是密切相关的,同其他模块存在高耦合意味着低内聚,而高内聚的模块意味着该模块同其他模块之间是低耦合。在软件设计中,应力争做到高内聚,低耦合

在实际开发中,有些依赖关系是必须的,有些依赖关系可以通过优化代码来接触。请看下面示例代码:

/**
 * 账户的业务实现类
 * @author huangzijian888
 * @version 1.0
 */
public class AccountServiceImpl implements AccountService {

    private IAccountDao accountDao = new AccountDaoImpl();
}

上面的代码表示:
业务层调用持久层,并且此时业务层在依赖持久层的接口和实现类。如果此时没有持久层实现类,编译将不能通过。这种编译期依赖关系,应该在开发中杜绝,需要通过优化代码解决。

再比如:
早期我们的JDBC操作,加载驱动时,我们为什么不实用 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.注册驱动
        // DriverManager.registerDriver(new com.mysql.jdbc.Driver());
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        // 2.获取连接
        // 3.获取预处理SQL语句对象
        // 4.执行SQL,得到结果集
        // 5.遍历结果集
        // 6.释放资源
    }

原因:
我们的类依赖类具体的驱动类(MySQL),如果这时候更换了数据库品牌(比如 Oracle),需要修改源码来重新加载数据库驱动。

2.解决程序耦合的思路

我们早期使用JDBC时,是通过反射来加载驱动的,代码如下:

Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");//此处只是一个字符串

此时的好处是,我们的类中不再依赖具体的驱动类,此时九三删除 mysql 的驱动 jar 包,依然可以编译(运行就不要想了,没有驱动不可能运行成功的)。
同时,也产生了一个新问题,mysql 驱动的全限定类名字符串是在 java 类中写死的,一旦要改还是要修改源码。
解决这个问题也很简单,使用配置文件配置。

解耦思路总结:

  1. 使用反射来创建对象,而避免使用new关键字。
  2. 通过读取配置文件来获取要创建类的全限定类名。
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