内聚和耦合之间的区别是什么?
耦合和内聚如何导致软件设计的好坏?
举些什么例子来概括这两者之间的区别,以及它们对整体代码质量的影响?
内聚和耦合之间的区别是什么?
耦合和内聚如何导致软件设计的好坏?
举些什么例子来概括这两者之间的区别,以及它们对整体代码质量的影响?
在面向对象编程语言中,模块内部的高内聚和模块之间的低耦合通常被认为与高质量有关。
例如,每个Java类中的代码必须具有较高的内部内聚性,但要尽可能地与其他Java类中的代码松散耦合。
Meyer的面向对象软件构建(第二版)的第3章对这些问题进行了很好的描述。
内聚指的是类(或模块)可以做什么。低内聚意味着这个类会做各种各样的动作——它很宽泛,不关注它应该做什么。高内聚意味着类专注于它应该做的事情,即只有与类的意图相关的方法。
低内聚的例子:
-------------------
| Staff |
-------------------
| checkEmail() |
| sendEmail() |
| emailValidate() |
| PrintLetter() |
-------------------
高内聚的例子:
----------------------------
| Staff |
----------------------------
| -salary |
| -emailAddr |
----------------------------
| setSalary(newSalary) |
| getSalary() |
| setEmailAddr(newEmail) |
| getEmailAddr() |
----------------------------
至于耦合,它指的是两个类/模块彼此之间的关联或依赖程度。对于低耦合类,改变一个类中的主要内容不应该影响到另一个类。高耦合会使更改和维护代码变得困难;由于类紧密地结合在一起,因此进行更改可能需要对整个系统进行改造。
好的软件设计具有高内聚性和低耦合性。
提高内聚性和降低耦合确实会带来好的软件设计。
内聚对功能进行了划分,使其简洁并与相关数据最接近,而解耦则确保功能实现与系统的其余部分隔离。
解耦允许您在不影响软件其他部分的情况下更改实现。
内聚性确保实现更特定于功能,同时更容易维护。
减小耦合、提高内聚的最有效方法是采用界面设计。
也就是说,主要的功能对象只能通过它们实现的接口相互“认识”。接口的实现自然会引入内聚性。
虽然在某些场景中不太现实,但这应该是一个设计目标。
例子(非常粗略):
public interface IStackoverFlowQuestion
void SetAnswered(IUserProfile user);
void VoteUp(IUserProfile user);
void VoteDown(IUserProfile user);
}
public class NormalQuestion implements IStackoverflowQuestion {
protected Integer vote_ = new Integer(0);
protected IUserProfile user_ = null;
protected IUserProfile answered_ = null;
public void VoteUp(IUserProfile user) {
vote_++;
// code to ... add to user profile
}
public void VoteDown(IUserProfile user) {
decrement and update profile
}
public SetAnswered(IUserProfile answer) {
answered_ = answer
// update u
}
}
public class CommunityWikiQuestion implements IStackoverflowQuestion {
public void VoteUp(IUserProfile user) { // do not update profile }
public void VoteDown(IUserProfile user) { // do not update profile }
public void SetAnswered(IUserProfile user) { // do not update profile }
}
在你的代码库的其他地方,你可以有一个模块来处理问题,不管它们是什么:
public class OtherModuleProcessor {
public void Process(List<IStackoverflowQuestion> questions) {
... process each question.
}
}
在软件工程中,内聚是指某个模块的元素属于一起的程度。因此,它是软件模块的源代码所表达的每个功能之间相关性的一种度量。
简单地说,耦合就是一个组件(再一次,想象一个类,尽管不一定)对另一个组件的内部工作方式或内部元素的了解程度,即它对另一个组件的了解程度。
我写了一篇关于这个的博客文章,如果你想用例子和图表来阅读更多的细节。我想它回答了你的大部分问题。
关于内聚的最好解释来自Bob叔叔的《Clean Code》:
类应该有少量的实例变量。类的每个方法都应该操作一个或多个这样的变量。一般来说,方法操作的变量越多,该方法与其类的内聚性就越强。每个方法使用每个变量的类具有最大的内聚性。
一般来说,创建这种最大限度内聚的类既不可取,也不可能;另一方面,我们希望内聚力高。当内聚性高时,这意味着类的方法和变量是相互依赖的,并作为一个逻辑整体挂在一起。
保持函数小和参数列表短的策略有时会导致由方法子集使用的实例变量激增。当这种情况发生时,几乎总是意味着至少有一个其他类试图从较大的类中退出。您应该尝试将变量和方法分离到两个或多个类中,以便新类更具内聚性。
我认为区别可以归结为以下几点:
内聚表示代码库的一部分在逻辑上形成单一原子单元的程度。 耦合表示单个单元独立于其他单元的程度。 在不破坏内聚的情况下存档完全解耦是不可能的,反之亦然。
在这篇博文中,我将对此进行更详细的描述。
内聚性是一个模块相对功能强度的指示。
A cohesive module performs a single task, requiring little interaction with other components in other parts of a program. Stated simply, a cohesive module should (ideally) do just one thing. Conventional view: the “single-mindedness” of a module OO view: cohesion implies that a component or class encapsulates only attributes and operations that are closely related to one another and to the class or component itself Levels of cohesion Functional Layer Communicational Sequential Procedural Temporal utility
耦合表示模块之间的相对相互依赖。
耦合取决于模块之间的接口复杂性 指向一个模块的条目或引用,以及什么数据 通过接口传递。 传统观点: 一个组件与其他组件和外部世界的连接程度 OO视图:类之间连接程度的定性度量 耦合水平 内容 常见 控制 邮票 数据 程序调用 类型使用 包含或导入 外部#
内聚性表明了软件元素的职责是如何相互关联和集中的。
耦合指的是软件元素与其他元素的连接强度。
软件元素可以是类、包、组件、子系统或系统。在设计系统时,建议使用具有高内聚性和支持低耦合的软件元素。
低内聚导致整体类难以维护、理解,降低了可重用性。类似地,高耦合导致类紧密耦合,更改往往不是非局部的,难以更改并减少重用。
我们可以假设一个场景,在这个场景中,我们正在设计一个典型的可监视ConnectionPool,并满足以下需求。注意,对于像ConnectionPool这样的简单类来说,它可能看起来太过了,但基本目的只是用一些简单的示例演示低耦合和高内聚,我认为应该会有所帮助。
支持连接 释放连接 获取有关连接与使用计数的统计数据 获取有关连接和时间的统计数据 将连接检索和发布信息存储到数据库中,以便以后报告。
对于低内聚,我们可以通过将所有功能/职责强制填充到单个类中来设计ConnectionPool类,如下所示。我们可以看到,这个类负责连接管理、与数据库交互以及维护连接统计信息。
有了高内聚性,我们可以在类之间分配这些职责,并使其更可维护和可重用。
To demonstrate Low coupling we will continue with the high cohesion ConnectionPool diagram above. If we look at the above diagram although it supports high cohesion, the ConnectionPool is tightly coupled with ConnectionStatistics class and PersistentStore it interacts with them directly. Instead to reduce the coupling we could introduce a ConnectionListener interface and let these two classes implement the interface and let them register with ConnectionPool class. And the ConnectionPool will iterate through these listeners and notify them of connection get and release events and allows less coupling.
Note/Word or Caution: For this simple scenario it may look like an overkill but if we imagine a real-time scenario where our application needs to interact with multiple third party services to complete a transaction: Directly coupling our code with the third party services would mean that any changes in the third party service could result in changes to our code at multiple places, instead we could have Facade that interacts with these multiple services internally and any changes to the services become local to the Facade and enforce low coupling with the third party services.
耦合=两个模块之间的交互/关系… 内聚=模块内两个元素之间的交互。
软件是由许多模块组成的。模块由元素组成。把一个模块看作一个程序。程序中的函数是一个元素。
在运行时,一个程序的输出被用作另一个程序的输入。这称为模块与模块之间的交互或流程与流程之间的通信。这也称为耦合。
在单个程序中,函数的输出被传递给另一个函数。这称为模块内元素的交互。这也被称为内聚。
例子:
耦合=两个不同家庭之间的交流…… 凝聚力=家庭中父亲、母亲和孩子之间的交流。
凝聚力:Co的意思是在一起,hesion的意思是粘在一起。粘结:不同物质的微粒粘在一起的系统
举个现实的例子: img礼貌
整体大于部分之和-亚里士多德。
Cohesion is an ordinal type of measurement and is usually described as “high cohesion” or “low cohesion”. Modules with high cohesion tend to be preferable, because high cohesion is associated with several desirable traits of software including robustness, reliability, reusability, and understandability. In contrast, low cohesion is associated with undesirable traits such as being difficult to maintain, test, reuse, or even understand. wiki Coupling is usually contrasted with cohesion. Low coupling often correlates with high cohesion, and vice versa. Low coupling is often a sign of a well-structured computer system and a good design, and when combined with high cohesion, supports the general goals of high readability and maintainability. wiki
简单地说,内聚意味着一个类应该代表一个单一的概念。
如果类的所有特性都与类所代表的概念相关,那么类的公共接口就是内聚的。 例如,与其拥有CashRegister类,不如拥有CashRegister和Coin功能,将其整合为2个类- CashRegister和Coin类。
在耦合中,一个类依赖于另一个类,因为它使用类的对象。
高耦合的问题在于它会产生副作用。一个类中的一个更改可能导致另一个类中出现意外错误,并可能破坏整个代码。
通常,高内聚和低耦合被认为是高质量的OOP。
简单地说,内聚性表示代码库的一部分在逻辑上形成单个原子单元的程度。另一方面,耦合表示单个单元对其他单元的依赖程度。换句话说,它是两个或多个单元之间的连接数。数量越少,耦合越低。
本质上,高内聚意味着将代码库中相互关联的部分保存在一个地方。同时,低耦合是关于尽可能多地分离代码库中不相关的部分。
从内聚和耦合角度来看的代码类型:
理想是遵循指导方针的代码。它是松散耦合和高度内聚的。我们可以用下图来说明这样的代码:
God Object是引入高内聚和高耦合的结果。它是一种反模式,基本上代表一段一次性完成所有工作的代码: 当不同类或模块之间的边界选择不当时,就会出现选择不当的情况
破坏性解耦是最有趣的一种。当程序员试图解耦代码库时,有时会发生这种情况,以至于代码完全失去了重点:
点击这里阅读更多
内聚这个术语在软件设计中确实有点违背直觉。
聚合力通常的意思是某物粘在一起很好,是统一的,其特征是像分子吸引力一样的强结合。然而,在软件设计中,这意味着力求类在理想情况下只做一件事,因此甚至不涉及多个子模块。
也许我们可以这样想。当一个部分是唯一的部分(只做一件事并且不能进一步分解)时,它具有最大的内聚性。这就是软件设计所需要的。内聚只是“单一责任”或“关注点分离”的另一种说法。
术语耦合是非常直观的,这意味着当一个模块不依赖于太多其他模块时,它所连接的那些模块可以很容易地被替换,例如遵循利斯科夫替换原理。
cohesion refers all about how a single class is designed. Cohesion is the Object Oriented principle most closely associated with making sure that a class is designed with a single, well-focused purpose. The more focused a class is, the cohesiveness of that class is more. The advantages of high cohesion is that such classes are much easier to maintain (and less frequently changed) than classes with low cohesion. Another benefit of high cohesion is that classes with a well-focused purpose tend to be more reusable than other classes.
在上图中,我们可以看到,在低内聚情况下,只有一个类负责执行大量不相同的作业,这降低了可重用性和维护的机会。但是在高内聚的情况下,所有的作业都有一个单独的类来执行特定的作业,这样可以获得更好的可用性和可维护性。
理论的区别
凝聚力
内聚性是模块相对功能强度的表征。 内聚模块执行单一任务,几乎不需要与其他模块交互 程序其他部分的组件。 具有高内聚和低耦合的模块称为功能独立模块 其他模块。
衔接的分类
1.巧合2。逻辑3。时间4。程序5。沟通6。连续7。功能
耦合
耦合表示模块之间的相对依赖关系。 两个模块之间的耦合程度取决于它们的接口复杂性。