模块化

耦合

描述了两个模块之间关系的复杂程度。耦合越低，模块的划分就越好，越有利于软件的变更与复用。

结构化设计中的耦合 重点

类型	解释	举例
内容耦合 最高	一个模块直接修改或者依赖于另一个模块的内容。	跳转语句；改变另一个模块的代码。
公共耦合	模块之间共享全局的数据。	全局变量。
重复耦合	模块之间有同样逻辑的重复代码。	ctrl+C/ctrl+V 的时候。
控制耦合	一个模块传递给另一个模块控制信息。	传递一种控制消息，如给另一个模块 disp Sun，另一个模块显示 星期天。
印记耦合	共享一个数据结构，但只使用了一部分。	如给另一个模块 {day: Sun, date: 2024-6-9}，另一个模块显示 星期天。
数据耦合 最低	两个模块的所有参数是同类的数据项。	给另一个模块 星期天，另一个模块显示 这是星期天。

内容耦合、公共耦合和重复耦合是不可接受的，必须消除掉；数据耦合是最好的。

面向对象设计的耦合 重点

面向对象中类和类的联系相比结构化设计更加规范化和复杂化。因此，有下面两种更细化更特殊的耦合。

访问耦合

在面向对象方法中，如果类 $A$ 持有对类 $B$ 的引用，则 $A$ 可以访问 $B$。访问耦合具体如下

类型	解释	举例
隐式访问 最高	$B$ 既没有在 $A$ 的规格里出现，也没有在实现中出现。	$\mathrm{Cascading}\mathrm{Message}$
实现中访问	$B$ 的引用是 $A$ 方法中的局部变量。	避免隐式访问的方法。
成员变量访问	$B$ 的引用是 $A$ 中的成员变量。
参数变量访问	$B$ 的引用是 $A$ 方法中的参数。
无访问 最低	完全不访问。	完全独立。

继承耦合

类型	解释
修改 最高	子类修改从父类继承来的接口或实现。
精化	子类根据已经定义好的规则来修改父类的接口或实现。
扩展	子类只增加新的方法和成员变量，不对从父类继承来的方法与成员变量进行修改。
无继承	两个类之间不继承。

内聚

描述了一个模块内部联系的紧密程度。内聚越高，模块的划分就越好，越有利于软件的变更与复用。

结构化设计中的内聚 重点

类型	解释	举例
偶然内聚 最低	模块执行多个不相干的操作。	{修车, 烤面包, 看电影}
逻辑内聚	模块执行一系列相关操作，但由其他模块来决定具体调用。	{看电影, 看书, 看戏剧}
时间内聚	模块执行一系列与时间有关的操作。	{起床, 刷牙, 吃饭}
过程内聚	模块执行一系列与步骤顺序有关的操作。强调逻辑联系。	{买票, 去车站, 检票, 上车}
通信内聚	模块执行一系列与相同数据相关的操作，并与步骤有关。	{查找书名, 查找作者, 查找出版商}
功能内聚	模块执行一个操作或达到单一的目的。	一个算法，如最短路径、最大流等。
信息内聚 最高	模块执行许多操作，各自有自己的入口点，但所有操作都在同一数据上进行。	数据结构中的栈、队列等。

面向对象设计中的内聚 重点

面向对象设计中的内聚分为方法内聚、类的内聚和继承内聚。方法内聚与结构化相近。类的内聚主要是衡量成员变量和成员方法的内聚。而继承内聚考虑了继承树中的内聚性。其中，类的内聚要做到：

• 方法和属性一致。
• 属性之间体现一个职责。

信息隐藏

基本思想

每个模块都承担一定的职责，对外表现为一份契约，并在这份契约之下隐藏着只有这个模块才知道的设计决策或秘密（这一决策通常是容易发生改变的）。

信息隐藏的决策 重点

• 职责的实现；
• 实现的变更。