高內聚 低耦合

2021-09-30 06:57:00 字數 1798 閱讀 7273

高內聚、低耦合是軟體設計的普遍原則,但在實際的工作中,有時我們並不能清楚的認識到關於它們的兩個問題:

1、為什麼要高內聚、低耦合。

2、如何做到高內聚、低耦合。

高內聚、低耦合這個概念出現的比較早,也是我們在接觸軟體設計時被告知的第一條原則。但很多人並不清楚,它能給我們帶來什麼實際的好處,在與有些同事們討論設計方案的優劣時,有時經常聽到這樣一句話——這兩種功能不是一樣的麼?讓人啼笑皆非,我們此時討論的並非功能問題,所有的備選方案,只有滿足業務功能才有資格成為候選者。功能不是軟體設計階段「設計」出來的,實際上,在這個階段對功能問題,在主流活動中,除了反饋,我們沒有討價還價的餘地很小。在本階段我們要通過「設計」活動承載的是軟體的質量屬性,作為乙個可能有較長生命週期的軟體,可擴充套件性通常是最重要也最容易被忽視的,原因是可擴充套件性在軟體首次完成時不容易度量,它要靠時間來檢驗,在結果導向嚴重的環境中,導致被忽視,但它可以通過「人」來定性的評價(關於能否定量度量,我們在下文中討論),而眾多的軟體設計方法都瞄準這一點,其中最具代表性的就是物件導向。

高內聚、低耦合到底能給我們帶來什麼好處呢?它意味著乙個模組只做一件事情,關注乙個變化,反之,一件事情、乙個變化也只應該在乙個模組中。這一點是非常重要的,它是提高模組組合能力的基礎,軟體業之所以稚嫩於其它傳統技術行業,正是因為在其它成熟行業中都有著成熟的「方法」和「標準」,而軟體介質的特殊性——對設計沒有約束,而軟體業通常共生於其它行業中,這些都導致「標準」較難形成,沒有標準,導致軟體開發效率的低下。舉幾例子:建築業蓋大樓時,設計師不會去考慮鋼筋、水泥該如何生產,他需要考慮的是該用哪個規格的(實際上在大部分情況下,這些也不用他們考慮,完全可以參照業界的通過標準)。汽車業造汽車,沒有哪家汽車生產公司會親自生產全部部件。他們都運用了「組合」這一手段,組合意味著低成本、可替換、應變能力強。而在軟體內部恰恰缺乏這些,親自造輪子是常有的事情,出現這類問題的最主要原因是「人的能力和能動」問題,經常出現針對功能做設計、寫**,這樣編寫出的軟體,一旦功能變化,修改範圍幾乎是不可控的,而乙個模組中承載了太多的邏輯也使閱讀、理解、維護的複雜度急劇公升高。

人和計算機理解問題的方式不同,馮.諾依曼計算機理解問題都是扁平和細節的,它能理解的最小和最大單位只有乙個——指令,你根本不能對cpu發出「開啟資源管理器」這樣的高階指令。而人的思維方式是分層的,我們更習慣於高階描述,即使面對日常生活中經常做的事情,例如——吃飯——我們也不習慣於用計算機的方式來思考——夾菜、張嘴、放菜、咀嚼、吞嚥,如果要讓計算機來完成,實際上還要分的更細。而人一旦面對大量細節,我們出錯的可能性就很大。我們的**不是給計算機寫的,而是給人寫的,所以應該符合人類的思維習慣——分層。在乙個缺乏設計的軟體中,恰恰容易出現充斥著大量細節的模組,這些模組只能在當前功能下與周邊的特定模組通訊,在軟體中缺少可以被復用的「零件」,這樣的軟體可以說不具備組合能力,應對變化的能力的很差(糾正乙個概念,衡量應對變化的能力不能只是通過**量,還要看這個變化會影響到的模組佔全部模組的比例)。

小結一下,高內聚、低耦合能給我們帶來什麼?

1、容易理解(再糾正乙個觀念,有人覺得充斥大量細節的、平鋪直敘的**更容易理解,能直接看到業務是怎麼在計算機上執行心裡覺得有底,尤其在定位問題時,更習慣這種思維方式。實際情況並非這樣,如果你的**中沒有多少的判斷和跳轉可能是容易讀,但如果出現大量的條件和跳轉你可能就要崩潰了,不幸的的是,隨著維護的增加,判斷和跳轉將會越來越多——初始化可能是個特例。還有,這樣的**花力氣讀懂是可能的,在一段時間內也能記住,但如果軟體中到處都是這樣的**,你很難掌握全域性。最後,說給抱著「定位問題」的思維讀**的同事,發現bug有兩種方式,一種是軟體足夠清晰,導致bug很難隱藏,另一種是軟體足夠複雜,)。

能否定量度量?我現在還不知道是否有這樣的工具,由於被考察物件多是**,這增加了度量的難度,尤其是在那些用c語言編寫的軟體中,不過似乎也不是不可以的,。

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