摘 要：耦合、內聚是軟件工程中的一個概念。低耦合、高內聚是面向對象編程中的應遵守的基本原則。不同的設計人員對于這個原則的理解不同，其所設計、開發(fā)的系統(tǒng)也不盡相同。本文以學生信息管理系統(tǒng)為例，詮釋了筆者對于低耦合、高內聚的理解。

關鍵詞：耦合；內聚

中圖分類號：TP312.2-4

1 耦合

所謂耦合指的是軟件系統(tǒng)中一個代碼模塊與另一個代碼模塊之間的關系。耦合度越高說明模塊間的關系越緊密；反之模塊之間的關系越少。為了提高軟件系統(tǒng)應對變更的能力、提高代碼的重用率、減少因變更而花費的變更成本，在進行系統(tǒng)設計時應盡量降低模塊之間的耦合度，使各個模塊相對獨立。這樣即使一個模塊發(fā)生了變更，也不會對其他的模塊產(chǎn)生較大的影響。

以學生信息管理系統(tǒng)為例，學生類和班級類是針對學生和班級這兩個業(yè)務實體的實體類。從低耦合的原則上講它們之間應相對獨立，不產(chǎn)生過多的交互。學生類提供學生信息相關的操作；班級類提供班級信息相關的服務。如圖1所示：

學生類Student中包含了與學生這個業(yè)務實體相關的屬性和操作，如學號、姓名、班級、住址、手機號、添加學生信息、修改學生信息、刪除學生信息、查詢學生信息等。通常一個學生只屬于一個班級，為此在Student類中包含了一個Classes類型的屬性。實現(xiàn)了Student類對Classes類的多對一關聯(lián)。此外Student類中還包含了通過班級號查詢學生的操作。雖然該操作以學號作為參數(shù)，但其主要功能是實現(xiàn)學生的查詢。遵循低耦合的原則，該操作應該放在Student類中，而不是Classes類。

從分層的角度上講，同樣需要遵循低耦合的原則。如圖2所示：

對于學生信息管理系統(tǒng)來說，可以采用標準的三層架構，即UI層、實體層、數(shù)據(jù)訪問層（DAL）。其中UI層負責用戶交互；實體層啟到了承上啟下的作用。既對UI層提供功能上的支持，又要調用數(shù)據(jù)訪問層（DAL），實現(xiàn)業(yè)務實體到關系表的映射；數(shù)據(jù)訪問層（DAL）則提供了數(shù)據(jù)持久化的相關操作。

本著低耦合的原則，層與層之間僅僅是向下依賴的，即UI層依賴于實體層，實體層依賴于數(shù)據(jù)訪問層（DAL）。隔層之間（UI層與數(shù)據(jù)訪問層（DAL））是不可見的。也就是說，UI層不會用到數(shù)據(jù)訪問層（DAL）中的任何成員。這樣就大大降低了層與層之間的耦合度，提高了系統(tǒng)應對變更的能力。舉個例子：假設原有學生信息管理系統(tǒng)為C/S結構，出于部屬方便的考慮，用戶要求將原系統(tǒng)改為B/S結構?；跇藴嗜龑蛹軜嫷膶W生信息管理系統(tǒng)只需將原有的UI層替換為web項目即可。實體層、數(shù)據(jù)訪問層（DAL）保持不變。

“低耦合”可以總結為“獨”。也就是說在設計和開發(fā)的過程中，要保持類與類之間，層與層之間的相對獨立，不產(chǎn)生多余的關系。

2 內聚

所謂的內聚指的是一個模塊各個成員之間的關聯(lián)程度。內聚性越高說明模塊內各個成員關系越緊密，該模塊的重用性越強。內聚按緊密程度從低到高排列，依次為包括：偶然內聚、邏輯內聚、時間內聚、過程內聚、通信內聚、信息內聚、功能內聚。

偶然內聚：因為偶然原因出現(xiàn)在一個模塊中的成員關系。可以說各個成員之間毫無關系，內聚性最低。例如各個系統(tǒng)中都包含的工具類。工具類成員通常有加、解密，生成隨機的校驗碼等操作。

邏輯內聚：指的是同一個模塊中的成員邏輯上相關，但功能上并無關聯(lián)。

時間內聚：因為時間因素使一組成員關聯(lián)在一起。例如需要同一時間進行數(shù)據(jù)同步。

通信內聚：因對同一數(shù)據(jù)集操作或生成同一數(shù)據(jù)集而關聯(lián)在一個模塊內的成員。

順序內聚：為順序完成一個任務一組成員被放置在一個模塊中，一個成員的輸出作為另一個成員的輸入。

過程內聚：因在一個過程中被先后調用的操作被放置在一個模塊中。

信息內聚：基于同一個數(shù)據(jù)的一組成員被放置在一個模塊中。

功能內聚：為完成單一功能，一組成員必須出現(xiàn)在一個模塊中。功能內聚是一個功能專一、獨立性強、內部結構緊密的內聚類型，是最理想的內聚。例如：Student類包含了學生相關的全部成員。各個成員只為實現(xiàn)學生信息的增刪改查提供支持。

“高內聚”可以總結為“緊”，即模塊內部各成員之間關系緊密，功能專一。

3 結束語

“低耦合、高內聚”是在進行系統(tǒng)設計、開發(fā)過程中應該保持的原則。不同的開發(fā)人員因項目經(jīng)驗不同、對面向對象編程的理解不同而各不相同。要充分理解這六個字還需要在項目實戰(zhàn)中逐步的去理解，需要一個由量變到質變的過程。

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作者簡介：趙磊（1981-），男，河北人，軟件系副主任，講師，碩士，研究方向：軟件技術。

作者單位：天津電子信息職業(yè)技術學院，天津 300312