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?


当前回答

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.

其他回答

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。

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。

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:

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