“高内聚、松耦合”是一个非常重要的设计思想,能够有效地提高代码的可读性和可维护性,缩小功能改动导致的代码改动范围。很多设计原则都以实现代码的“高内聚、松耦合”为目的,比如单一职责原则、基于接口而非实现编程等。

实际上,“高内聚、松耦合”是一个比较通用的设计思想,可以用来指导不同粒度代码的设计与开发,比如系统、模块、类,甚至是函数,也可以应用到不同的开发场景中,比如微服务、框架、组件、类库等。为了方便讲述,接下来就以“类”作为这个设计思想的应用对象来展开讲解,其他应用场景读者可以自行类比。

在这个设计思想中,“高内聚”用来指导类本身的设计,“松耦合”用来指导类与类之间依赖关系的设计。不过,这两者并非完全独立不相干。高内聚有助于松耦合,松耦合又需要高内聚的支持。

什么是高内聚?

所谓高内聚,就是指相近的功能应该放到同一个类中,不相近的功能不要放到同一个类中。相近的功能往往会被同时修改,放到同一个类中,修改会比较集中,代码容易维护。实际上,单一职责原则是实现代码高内聚非常有效的设计原则。

什么是松耦合?

所谓松耦合是说,在代码中,类与类之间的依赖关系简单清晰。即使两个类有依赖关系,一个类的代码改动不会或者很少导致依赖类的代码改动。实际上,依赖注入、接口隔离、基于接口而非实现编程,以及迪米特法则,都是为了实现代码的松耦合。

“内聚”和“耦合”之间的关系?

前面也提到,“高内聚”有助于“松耦合”,同理,“低内聚”也会导致“紧耦合”。关于这一点,这里用一张对比图来解释。图中左边部分的代码结构是“高内聚、松耦合”;右边部分正好相反,是“低内聚、紧耦合”。

松耦合模块化的微服务云技术 松耦合功能_高内聚


图中左边部分的代码设计中,类的粒度比较小,每个类的职责都比较单一。相近的功能都放到了一个类中,不相近的功能被分割到了多个类中。这样类更加独立,代码的内聚性更好。

因为职责单一,所以每个类被依赖的类就会比较少,代码低耦合。一个类的修改,只会影响到一个依赖类的代码改动。我们只需要测试这一个依赖类是否还能正常工作就行了。

图中右边部分的代码设计中,类粒度比较大,低内聚,功能大而全,不相近的功能放到了一个类中。这就导致很多其他类都依赖这个类。当我们修改这个类的某一个功能代码的时候,会影响依赖它的多个类。我们需要测试这三个依赖类,是否还能正常工作。这也就是所谓的“牵一发而动全身”。

除此之外,从图中我们也可以看出,高内聚、低耦合的代码结构更加简单、清晰,相应地,在可维护性和可读性上确实要好很多。

总结

“高内聚、松耦合”是一个非常重要的设计思想,能够有效提高代码的可读性和可维护性,缩小功能改动导致的代码改动范围。“高内聚”用来指导类本身的设计,“松耦合”用来指导类与类之间依赖关系的设计。

所谓高内聚,就是指相近的功能应该放到同一个类中,不相近的功能不要放到同一类中。相近的功能往往会被同时修改,放到同一个类中,修改会比较集中。所谓松耦合指的是,在代码中,类与类之间的依赖关系简单清晰。即使两个类有依赖关系,一个类的代码改动也不会或者很少导致依赖类的代码改动。