【Spring】基础入门篇(二) 程序的耦合和解耦
Spring·基础入门篇(二) 程序的耦合和解耦
1. 程序的耦合和解耦
1.1 什么是程序的耦合
耦合性(Coupling),也叫耦合度,是对模块间关联程度的度量。耦合的强弱取决于模块间接口的复杂性、调用模块的方式以及通过界面传送数据的多少。模块间的耦合度是指模块之间的依赖关系,包括控制关系、调用关系、数据传递关系。模块间联系越多,其耦合性越强,同时表明其独立性越差( 降低耦合性,可以提高其独立性)。
在软件工程中,耦合指的就是就是对象之间的依赖性。对象之间的耦合越高,维护成本越高。因此对象的设计应使类和构件之间的耦合最小。软件设计中通常用耦合度和内聚度作为衡量模块独立程度的标准。划分模块的一个准则就是高内聚低耦合。
1.2 耦合分类
(1)内容耦合。当一个模块直接修改或操作另一个模块的数据时,或一个模块不通过正常入口而转入另一个模块时,这样的耦合被称为内容耦合。内容耦合是最高程度的耦合,应该避免使用之。
(2)公共耦合。两个或两个以上的模块共同引用一个全局数据项,这种耦合被称为公共耦合。在具有大量公共耦合的结构中,确定究竟是哪个模块给全局变量赋了一个特定的值是十分困难的。
(3) 外部耦合 。一组模块都访问同一全局简单变量而不是同一全局数据结构,而且不是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 。一个模块通过接口向另一个模块传递一个控制信号,接受信号的模块根据信号值而进行适当的动作,这种耦合被称为控制耦合。
(5)标记耦合 。若一个模块 A 通过接口向两个模块 B 和 C 传递一个公共参数,那么称模块 B 和 C 之间存在一个标记耦合。
(6) 数据耦合。模块之间通过参数来传递数据,那么被称为数据耦合。数据耦合是最低的一种耦合形式,系统中一般都存在这种类型的耦合,因为为了完成一些有意义的功能,往往需要将某些模块的输出数据作为另一些模块的输入数据。
(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。
耦合是影响软件复杂程度和设计质量的一个重要因素,在设计上我们应采用以下原则:如果模块间必须存在耦合,就尽量使用数据耦合,少用控制耦合,限制公共耦合的范围,尽量避免使用内容耦合
1.3 内聚与耦合
内聚标志一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度,它是信息隐蔽和局部化概念的自然扩展。内聚是从功能角度来度量模块内的联系,一个好的内聚模块应当恰好做一件事。它描述的是模块内的功能联系。耦合是软件结构中各模块之间相互连接的一种度量,耦合强弱取决于模块间接口的复杂程度、进入或访问一个模块的点以及通过接口的数据。 程序讲究的是低耦合,高内聚。就是同一个模块内的各个元素之间要高度紧密,但是各个模块之间的相互依存度却要不那么紧密。
内聚和耦合是密切相关的,同其他模块存在高耦合的模块意味着低内聚,而高内聚的模块意味着该模块同其他模块之间是低耦合。在进行软件设计时,应力争做到高内聚,低耦合
2. 解决程序耦合的思路
2.1 JDBC注册驱动的耦合
再比如早期我们的 JDBC 操作,注册驱动时,我们为什么不使用 DriverManager 的 register 方法,而是采用 Class.forName 的方式?
//1.注册驱动 DriverManager.registerDriver(new com.mysql.jdbc.Driver());
当我们不导入mysql驱动包时,这段代码会在编译器就报错,在这里类与驱动类之间产生了依赖关系,这样的程序耦合在实际开发中应该避免。
2.2 解决编译期异常耦合
通过反射创建对象,避免使用 new 创建对象
//1.注册驱动 //DriverManager.registerDriver(new com.mysql.jdbc.Driver()); Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
此时的好处是,我们的类中不再依赖具体的驱动类,此时就算删除 mysql 的驱动 jar 包,依然可以编译(运行就不要想了,没有驱动不可能运行成功的)。
同时,也产生了一个新的问题,mysql 驱动的全限定类名字符串是在 java 类中写死的,一旦要改还是要修改源码(硬编码)
2.3 解决硬编码问题
解决这个问题也很简单,使用配置文件配置。
db.properties
jdbc.driver=com.mysql.jdbc.Driver jdbc.url=jdbc:mysql://localhost:3306/test jdbc.username=root jdbc.password=123456
3. 使用工厂模式解耦
我们在开发中,有些依赖关系是必须的,有些依赖关系可以工厂模式来解除的。
public class AccountServiceImpl implements IAccountService { private IAccountDao accountDao = new AccountDaoImpl(); }
业务层调用持久层,并且此时业务层在依赖持久层的接口和实现类。如果此时没有持久层实现类,编译将不能通过。这种编译期依赖关系,应该在我们开发中杜绝。
3.1 工厂类解除耦合关系
使用工程类来获取对象
public class BeanFactory { //定义一个Properties对象 private static Properties props; //使用静态代码块为Properties对象赋值 static { try { //实例化对象 props = new Properties(); //获取properties文件的流对象 InputStream in = BeanFactory.class.getClassLoader().getResourceAsStream("bean.properties"); props.load(in); }catch(Exception e){ throw new ExceptionInInitializerError("初始化properties失败!"); } } /** * 根据Bean的名称获取bean对象 * @param beanName * @return */ public static Object getBean(String beanName){ Object bean = null; try { String beanPath = props.getProperty(beanName); bean = Class.forName(beanPath).newInstance();//每次都会调用默认构造函数创建对象 }catch (Exception e){ e.printStackTrace(); } return bean; } }
配置文件:
accountDao=com.itheima.dao.impl.AccountDaoImpl
修改Service层代码:
public class AccountServiceImpl implements IAccountService { private IAccountDao accountDao = (IAccountDao) FBeanFactory.getBean("accountDao"); }
这样使用工厂类解决了Service层和久层的接口和实现类的耦合
3.2 改进工厂类
虽然上边编写的工厂类实现了解耦合的作用,但是每次调用 FBeanFactory.getBean()时都要创建一次新得对象,执行效率低,所以我们把他改造成单例模式
在程序运行时就讲对象创建出来,存放在map集合中,当调用getBean()时,创建对象并存入Map集合中,下次再getBean()时就直接从Map集合中取
public class BeanFactory { //定义一个Properties对象 private static Properties props; //定义一个Map,用于存放我们要创建的对象。我们把它称之为容器 private static Map<String,Object> beans; //使用静态代码块为Properties对象赋值 static { try { //实例化对象 props = new Properties(); //获取properties文件的流对象 InputStream in = BeanFactory.class.getClassLoader().getResourceAsStream("bean.properties"); props.load(in); //实例化容器 beans = new HashMap<String,Object>(); //取出配置文件中所有的Key Enumeration keys = props.keys(); //遍历枚举 while (keys.hasMoreElements()){ //取出每个Key String key = keys.nextElement().toString(); //根据key获取value String beanPath = props.getProperty(key); //反射创建对象 Object value = Class.forName(beanPath).newInstance(); //把key和value存入容器中 beans.put(key,value); } }catch(Exception e){ throw new ExceptionInInitializerError("初始化properties失败!"); } } /** * 根据bean的名称获取对象 * @param beanName * @return */ public static Object getBean(String beanName){ return beans.get(beanName); } }
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