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(lián)程度的度量。耦合的強弱取決于模塊間接口的復雜性、調(diào)用模塊的方式以及通過界面?zhèn)魉蛿?shù)據(jù)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(diào)用關系、數(shù)據(jù)傳遞關系。模塊間聯(lián)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(nèi)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(nèi)聚低耦合。
它有如下分類:
(1)內(nèi)容耦合:一個模塊直接修改或操作另一個模塊的數(shù)據(jù),或一個模塊不通過正常入口而轉入另一個模塊。內(nèi)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)結構,而且不是通過參數(shù)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(jù)信號值而進行適當?shù)膭幼鳌?br>
(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(shù),則稱模塊B和C之間存在一個標記耦合。
(6)數(shù)據(jù)耦合:模塊之間通過參數(shù)來傳遞數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)耦合是最低的一種耦合形式,系統(tǒng)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(shù)據(jù)作為另一模塊的輸入數(shù)據(jù)。
(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(lián)系完全是通過主模塊的控制和調(diào)用來實現(xiàn)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(shù)據(jù)耦合,少用控制耦合,限制公共耦合的范圍,盡量避免使用內(nèi)容耦合。
內(nèi)聚與耦合
內(nèi)聚標志一個模塊內(nèi)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(nèi)聚是從功能角度來度量模塊內(nèi)的聯(lián)系,一個好的內(nèi)聚模塊應當恰好做一件事情。它描述的是模塊內(nèi)的功能聯(lián)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(shù)據(jù)。程序講究的是低耦合、高內(nèi)聚。就是同一個模塊內(nèi)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(nèi)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(nèi)聚,而高內(nèi)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(nèi)聚,低耦合
在實際開發(fā)中,有些依賴關系是必須的,有些依賴關系可以通過優(yōu)化代碼來接觸。請看下面示例代碼:
/**
* 賬戶的業(yè)務實現(xiàn)類
* @author huangzijian888
* @version 1.0
*/
public class AccountServiceImpl implements AccountService {
private IAccountDao accountDao = new AccountDaoImpl();
}
上面的代碼表示:
業(yè)務層調(diào)用持久層,并且此時業(yè)務層在依賴持久層的接口和實現(xiàn)類。如果此時沒有持久層實現(xiàn)類,編譯將不能通過。這種編譯期依賴關系,應該在開發(fā)中杜絕,需要通過優(yōu)化代碼解決。
再比如:
早期我們的JDBC操作,加載驅動時,我們?yōu)槭裁床粚嵱?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(zhí)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(shù)據(jù)庫品牌(比如 Oracle),需要修改源碼來重新加載數(shù)據(jù)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(chǎn)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:
- 使用反射來創(chuàng)建對象,而避免使用new關鍵字。
- 通過讀取配置文件來獲取要創(chuàng)建類的全限定類名。