软件架构设计的目的
软件架构设计的目的简单说就是在保持软件内在联系的前提下,分解软件系统,降低软件系统开发的复杂性,而分解软件系统的基本方法无外乎分层和分割。但是在保持软件内在联系的前提下,如何分层分割系统,分层分割到什么样的粒度,并不是一件容易的事,这方面有各种各样的分解方法,比如:关注点分离,面向方面,面向对象,面向接口,面向服务,依赖注入,以及各种各样的设计原则等。
耦合可以分为以下几种,它们之间的耦合度由高到低排列如下:
(1) 内容耦合:一个模块直接访问另一模块的内容,则称这两个模块为内容耦合。
若在程序中出现下列情况之一,则说明两个模块之间发生了内容耦合:
1. 一个模块直接访问另一个模块的内部数据。
2. 一个模块不通过正常入口而直接转入到另一个模块的内部。
3. 两个模块有一部分代码重叠(该部分代码具有一定的独立功能)。
4. 一个模块有多个入口。
内容耦合可能在汇编语言中出现。大多数高级语言都已设计成不允许出现内容耦合。这种耦合的耦合性最强,模块独立性最弱。
(2) 公共耦合:一组模块都访问同一个全局数据结构,则称之为公共耦合。公共数据环境可以是全局数据结构、共享的通信区、内存的公共覆盖区等。如果模块只是向公共数据环境输入数据,或是只从公共数据环境取出数据,这属于比较松散的公共耦合;如果模块既向公共数据环境输入数据又从公共数据环境取出数据,这属于较紧密的公共耦合。
公共耦合会引起以下问题:
1. 无法控制各个模块对公共数据的存取,严重影响了软件模块的可靠性和适应性。
2. 使软件的可维护性变差。若一个模块修改了公共数据,则会影响相关模块。
3. 降低了软件的可理解性。不容易清楚知道哪些数据被哪些模块所共享,排错困难。
一般地,仅当模块间共享的数据很多且通过参数传递很不方便时,才使用公共耦合。
(3) 外部耦合:一组模块都访问同一全局简单变量,而且不通过参数表传递该全局变量的信息,则称之为外部耦合。
(4) 控制耦合:模块之间传递的不是数据信息,而是控制信息例如标志、开关量等,一个模块控制了另一个模块的功能。
(5) 标记耦合:调用模块和被调用模块之间传递数据结构而不是简单数据,同时也称作特征耦合。表就和的模块间传递的不是简单变量,而是像高级语言中的数据名、记录名和文件名等数据结果,这些名字即为标记,其实传递的是地址。
(6) 数据耦合:调用模块和被调用模块之间只传递简单的数据项参数。相当于高级语言中的值传递。
(7) 非直接耦合:两个模块之间没有直接关系,它们之间的联系完全是通过主模块的控制和调用来实现的。耦合度最弱,模块独立性最强。
总结:耦合是影响软件复杂程度和设计质量的一个重要因素,为提高模块的独立性,应建立模块间尽可能松散的系统,在设计上我们应采用以下原则:若模块间必须存在耦合,应尽量使用数据耦合,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围,尽量避免内容耦合。
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