软件工程中的耦合类型
耦合性(Coupling),也叫耦合度,是對模塊間關聯程度的度量。耦合的強弱取決與模塊間接口的復雜性、調用模塊的方式以及通過界面傳送數據的多少。模塊間的耦合度是指模塊之間的依賴關系,包括控制關系、調用關系、數據傳遞關系。模塊間聯系越多,其耦合性越強,同時表明其獨立性越差。軟件設計中通常用耦合度和內聚度作為衡量模塊獨立程度的標準。劃分模塊的一個準則就是高內聚低耦合。
一般模塊之間可能的連接方式有七種,構成耦合性的七種類型。它們之間的關系為(耦合性性由強到弱):
內容耦合(Content Coupling)?
如果發生下列情形,兩個模塊之間就發生了內容耦合。- 一個模塊直接訪問另一個模塊的內部數據;
- 一個模塊不通過正常入口轉到另一模塊內部;
- 兩個模塊有一部分程序代碼重疊(只可能出現在匯編語言中);
- 一個模塊有多個入口。
公共耦合(Common Coupling)?
若一組模塊都訪問同一個公共數據環境,則它們之間的耦合就稱為公共耦合。公共的數據環境可以是全局數據結構、共享的通信區、內存的公共覆蓋區等。外部耦合(External Coupling)?
一組模塊都訪問同一全局簡單變量而不是同一全局數據結構,而且不是通過參數表傳遞該全局變量的信息,則稱之為外部耦合。控制耦合(Control Coupling)?
如果一個模塊通過傳送開關、標志、名字等控制信息,明顯地控制選擇另一模塊的功能,就是控制耦合。標記耦合(Stamp Coupling)?
如果一組模塊通過參數表傳遞記錄信息,就是標記耦合。它是某一數據結構的子結構,而不是簡單變量。數據耦合(Data Coupling)?
如果一個模塊訪問另一個模塊時,彼此之間是通過數據參數(不是控制參數、公共數據結構或外部變量)來交換輸入、輸出信息的,則稱這種耦合為數據耦合。非直接耦合(Nondirect Coupling)?
如果兩個模塊之間沒有直接關系,它們之間的聯系完全是通過主模塊的控制和調用來實現的,這就是非直接耦合。這種耦合的模塊獨立性最強。
高內聚低耦合
目錄
定義
編輯高內聚低耦合,是軟件工程中的概念,是判斷設計好壞的標準,主要是面向對象的設計,主要是看類的內聚性是否高,耦合度是否低。概念
編輯耦合性:也稱塊間聯系。指軟件系統結構中各模塊間相互聯系緊密程度的一種度量。模塊之間聯系越緊密,其耦合性就越強,模塊的獨立性則越差。模塊間耦合高低取決于模塊間接口的復雜性、調用的方式及傳遞的信息內聚性:又稱塊內聯系。指模塊的功能強度的度量,即一個模塊內部各個元素彼此結合的緊密程度的度量。若一個模塊內各元素(語名之間、程序段之間)聯系的越緊密,則它的內聚性就越高。所謂高內聚是指一個軟件模塊是由相關性很強的代碼組成,只負責一項任務,也就是常說的單一責任原則。耦合:一個軟件結構內不同模塊之間互連程度的度量。對于低耦合,粗淺的理解是:一個完整的系統,模塊與模塊之間,盡可能的使其獨立存在。也就是說,讓每個模塊,盡可能的獨立完成某個特定的子功能。模塊與模塊之間的接口,盡量的少而簡單。如果某兩個模塊間的關系比較復雜的話,最好首先考慮進一步的模塊劃分。這樣有利于修改和組合。[1]知識
編輯軟件架構設計的目的簡單說就是在保持軟件內在聯系的前提下,分解軟件系統,降低軟件系統開發的復雜性,而分解軟件系統的基本方法無外乎分層和分割。但是在保持軟件內在聯系的前提下,如何分層分割系統,分層分割到什么樣的粒度,并不是一件容易的事,這方面有各種各樣的分解方法,比如:關注點分離,面向方面,面向對象,面向接口,面向服務,依賴注入,以及各種各樣的設計原則等,耦合可以分為以下幾種,它們之間的耦合度由高到低排列如下:(1) 內容耦合:一個模塊直接訪問另一模塊的內容,則稱這兩個模塊為內容耦合。若在程序中出現下列情況之一,則說明兩個模塊之間發生了內容耦合:1. 一個模塊直接訪問另一個模塊的內部數據。2. 一個模塊不通過正常入口而直接轉入到另一個模塊的內部。3. 兩個模塊有一部分代碼重疊(該部分代碼具有一定的獨立功能)。4. 一個模塊有多個入口。內容耦合可能在匯編語言中出現。大多數高級語言都已設計成不允許出現內容耦合。這種耦合的耦合性最強,模塊獨立性最弱。(2) 公共耦合:一組模塊都訪問同一個全局數據結構,則稱之為公共耦合。公共數據環境可以是全局數據結構、共享的通信區、內存的公共覆蓋區等。如果模塊只是向公共數據環境輸入數據,或是只從公共數據環境取出數據,這屬于比較松散的公共耦合;如果模塊既向公共數據環境輸入數據又從公共數據環境取出數據,這屬于較緊密的公共耦合。公共耦合會引起以下問題:1. 無法控制各個模塊對公共數據的存取,嚴重影響了軟件模塊的可靠性和適應性。2. 使軟件的可維護性變差。若一個模塊修改了公共數據,則會影響相關模塊。3. 降低了軟件的可理解性。不容易清楚知道哪些數據被哪些模塊所共享,排錯困難。一般地,僅當模塊間共享的數據很多且通過參數傳遞很不方便時,才使用公共耦合。(3) 外部耦合:一組模塊都訪問同一全局簡單變量,而且不通過參數表傳遞該全局變量的信息,則稱之為外部耦合。(4) 控制耦合:模塊之間傳遞的不是數據信息,而是控制信息例如標志、開關量等,一個模塊控制了另一個模塊的功能。(5) 標記耦合:調用模塊和被調用模塊之間傳遞數據結構而不是簡單數據,同時也稱作特征耦合。表就和的模塊間傳遞的不是簡單變量,而是像高級語言中的數據名、記錄名和文件名等數據結果,這些名字即為標記,其實傳遞的是地址。(6) 數據耦合:調用模塊和被調用模塊之間只傳遞簡單的數據項參數。相當于高級語言中的值傳遞。(7) 非直接耦合:兩個模塊之間沒有直接關系,它們之間的聯系完全是通過主模塊的控制和調用來實現的。耦合度最弱,模塊獨立性最強。總結:耦合是影響軟件復雜程度和設計質量的一個重要因素,為提高模塊的獨立性,應建立模塊間盡可能松散的系統,在設計上我們應采用以下原則:若模塊間必須存在耦合,應盡量使用數據耦合,少用控制耦合,慎用或有控制地使用公共耦合,并限制公共耦合的范圍,盡量避免內容耦合。內聚有如下的種類,它們之間的內聚度由弱到強排列如下:(1) 偶然內聚:一個模塊內的各處理元素之間沒有任何聯系,只是偶然地被湊到一起。這種模塊也稱為巧合內聚,內聚程度最低。(2) 邏輯內聚:這種模塊把幾種相關的功能組合在一起, 每次被調用時,由傳送給模塊參數來確定該模塊應完成哪一種功能 。(3) 時間內聚:把需要同時執行的動作組合在一起形成的模塊稱為時間內聚模塊。?(4) 過程內聚:構件或者操作的組合方式是,允許在調用前面的構件或操作之后,馬上調用后面的構件或操作,即使兩者之間沒有數據進行傳遞。簡單的說就是如果一個模塊內的處理元素是相關的,而且必須以特定次序執行則稱為過程內聚。
(5) 通信內聚:指模塊內所有處理元素都在同一個數據結構上操作或所有處理功能都通過公用數據而發生關聯(有時稱之為信息內聚)。即指模塊內各個組成部分都使用相同的數據數據或產生相同的數據結構。
(6) 順序內聚:一個模塊中各個處理元素和同一個功能密切相關,而且這些處理必須順序執行,通常前一個處理元素的輸出時后一個處理元素的輸入。例如某模塊完成工業產值求值的功能,前一個功能元素求總產值,后一個功能元素求平均產值,顯然該模塊內兩部分緊密關聯。順序內聚的內聚度比較高,但缺點是不如功能內聚易于維護。(7) 功能內聚:模塊內所有元素的各個組成部分全部都為完成同一個功能而存在,共同完成一個單一的功能,模塊已不可再分。即模塊僅包括為完成某個功能所必須的所有成分,這些成分緊密聯系、缺一不可。功能內聚是最強的內聚,其優點是它的功能明確。判斷一個模塊是否功能內聚,一般從模塊名稱就能看出。如果模塊名稱只有一個動詞和一個特定的目標(單數名詞),一般來說就是功能內聚,如:“計算水費”、“計算產值”等模塊。功能內聚一般出現在軟件結構圖的較低層次上。功能內聚模塊的一個重要特點是:他是一個“暗盒”,對于該模塊的調用者來說,只需要知道這個模塊能做什么,而不需要知道這個模塊是如何做的。總結:在模塊劃分時,要遵循“一個模塊,一個功能”的原則,盡可能使模塊達到功能內聚。高內聚,低耦合的系統有什么好處呢?事實上,短期來看,并沒有很明顯的好處,甚至短期內會影響系統的開發進度,因為高內聚,低耦合的系統對開發設計人員提出了更高的要求。高內聚,低耦合的好處體現在系統持續發展的過程中,高內聚,低耦合的系統具有更好的重用性,維護性,擴展性,可以更高效的完成系統的維護開發,持續的支持業務的發展,而不會成為業務發展的障礙。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的软件工程中的耦合类型的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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