高内聚低耦合设计原则
高内聚低耦合
高内聚低耦合是模块设计的基本原则。模块设计就像四世同堂居家过日子，妯娌婆媳吃大锅饭、柴米油盐不分你我很容易伤和气；如果亲兄弟明算账，每顿饭都AA又太显得生分，不利于和谐，因此把握好一个度很关键。一个系统是由不同模块构成的有机统一体，系统的外在功能是由系统内部各个模块之间相互协作、相互关联实现的。我们在划分模块时，如果各个模块纠缠在一块，结构混乱、层次不清晰，就不利于管理和维护；如果模块过于独立，模块间的相互关联和交互少了，就像肉架子上的一块块肉一样，无法构成一个相互关联的有机系统，充其量也只能算一个库。
模块的耦合度和内聚度是考核模块设计是否合理的参考标准。模块的内聚度指模块内各元素的关联、交互程度。从功能角度上看，就是各个模块在实现各自功能的时候，要自己的事自己做，自己的功能自己实现，尽量不麻烦其他模块。一个模块要想实现高内聚，首先模块的功能要尽可能单一，一个功能由一个模块实现，这样才能体现模块的独立性，进而实现高内聚。在模块实现过程中，遵循着“自己动手，丰衣足食”的基本原则，要尽量调用本模块实现的函数，减少对外部函数的依赖，这样可以进一步提高模块的独立性，提高模块的内聚度。
与模块内聚对应的是模块耦合。模块耦合指的是模块间的关联和依赖，包括调用关系、控制关系、数据传递等。模块间的关联越强，其耦合度就越高，模块的独立性就越差，其内聚度也就随之越低。不同模块之间有不同的关联方式，也有不同的耦合方式。
● 非直接耦合：两个模块之间没有直接联系。
● 数据耦合：通过参数来交换数据。
● 标记耦合：通过参数传递记录信息。
● 控制耦合：通过标志、开关、名字等，控制另一个模块。
● 外部耦合：所有模块访问同一个全局变量。
我们在设计模块时，要尽量降低模块的耦合度。低耦合有很多好处，如可以让系统的结构层次更加清晰，升级维护起来更加方便。在C语言程序中，我们可以通过下面的常用方法降低模块的耦合度。
● 接口设计：隐藏不必要的接口和内部数据类型，模块引出的API封装在头文件中，其余函数使用static修饰。
● 全局变量：尽量少使用，可改为通过API访问以减少外部耦合。
● 模块设计：尽可能独立存在，功能单一明确，接口少而简单。
● 模块依赖：模块之间最好全是单向调用，上下依赖，禁止相互调用。
总之，模块的高内聚和低耦合并不是一分为二的，而是辩证统一的：高内聚导致低耦合，低耦合意味着高内聚。简单理解就是：模块划分要清晰，接口要明确，有明确的输入和输出，模块间的耦合性小。在实际编程中，只有坚持这些原则，不断地对自己的代码进行重构和迭代，才能设计出更高质量的代码，迭代出更易管理和维护的系统架构。
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