内聚和耦合的简介和强度

什么是模块

模块就是从逻辑上将系统分解为更细微的部分，分而治之。

复杂问题因为复杂性的问题，比较难解决，但是可以将复杂问题拆解为若干简单问题，逐个击破地解决这些简单问题，最后实现解决复杂问题的效果。

模块的粒度划分可大可小，可以是函数，类或功能块等等。

耦合主要描述的是模块与模块之间的关系，内聚则主要描述的是单个模块的内部构成。

什么是耦合

如果模块之间存在依赖，则可能会导致一个模块的改动影响了另外的模块的问题，甚至是相互影响。

两个模块之间的关系越紧密，耦合就越强，模块的独立性就会越差。

比如一个模块A直接操作了模块B中数据，则视为强耦合；若A只是通过数据与模块B交互，则视为弱耦合。

独立的模块便于扩展、维护和单元测试，如果模块之间重重依赖的话，就会极大降低开发效率。

什么是内聚

一个模块应当尽可能独立完成某个功能，模块内部的元素关联性越强，则内聚越高，模块单一性就越强。

如果有各种场景需要被引入到当前模块，代码的质量将变得非常脆弱，这种情况建议拆分为多个模块。

低内聚的模块代码，不管是维护、扩展还是重构都相当麻烦。因为要兼顾内部元素的关联性，如果不理清楚的话可能会难以下手。

内聚的强度类型

内聚按强度从低到高有以下几种类型：
偶然内聚
如果一个模块的各成分之间毫无关系，则称为偶然内聚，也就是说模块完成一组任务，这些任务之间的关系松散，实际上没有什么联系。
逻辑内聚
几个逻辑上相关的功能被放在同一模块中，则称为逻辑内聚。如一个模块读取各种不同类型外设的输入。尽管逻辑内聚比偶然内聚合理一些，但逻辑内聚的模块各成分在功能上并无关系，即使局部功能的修改有时也会影响全局，因此这类模块的修改也比较困难。
时间内聚
如果一个模块完成的功能必须在同一时间内执行（如系统初始化），但这些功能只是因为时间因素关联在一起，则称为时间内聚。
过程内聚
构件或者操作的组合方式是，允许在调用前面的构件或操作之后，马上调用后面的构件或操作，即使两者之间没有数据进行传递。
模块完成多个需要按一定的步骤一次完成的功能。（过程相关—控制耦合）。例如：在用程序流程图设计模块时，若将程序流程图中的一部分划出各自组成模块，便形成过程内聚。
通信内聚（信息内聚）
如果一个模块的所有成分都操作同一数据集或生成同一数据集，则称为通信内聚。
模块完成多个功能，各个功能都在同一数据结构上操作，这个模块的所有功能都是基于同一个数据结构（符号表），因此，它是一个信息内聚的模块。
顺序内聚
如果一个模块的各个成分和同一个功能密切相关，而且一个成分的输出作为另一个成分的输入，则称为顺序内聚。
功能内聚
模块的所有成分对于完成单一的功能都是必须的，则称为功能内聚。

耦合的强度类型

耦合性可以是低耦合性（或称为松散耦合），也可以是高耦合性（或称为紧密耦合）。以下列出一些耦合性的分类，从高到低依序排列：
内容耦合（content coupling，耦合度最高）
也称为病态耦合（pathological coupling）当一个模块直接使用另一个模块的内部数据，或通过非正常入口而转入另一个模块内部。
共享耦合/公共耦合（common coupling）
也称为全局耦合（global coupling.）指通过一个公共数据环境相互作用的那些模块间的耦合。公共耦合的复杂程序随耦合模块的个数增加而增加。
外部耦合（external coupling）
发生在二个模块共享一个外加的数据格式、通信协议或是设备界面，基本上和模块和外部工具及设备的沟通有关。
控制耦合（control coupling）
指一个模块调用另一个模块时，传递的是控制变量（如开关、标志等），被调模块通过该控制变量的值有选择地执行块内某一功能;
特征耦合/标记耦合（stamp coupling）
也称为数据结构耦合，是指几个模块共享一个复杂的数据结构，如高级语言中的数组名、记录名、文件名等这些名字即标记，其实传递的是这个数据结构的地址;
数据耦合/数据耦合（data coupling）
是指模块借由传入值共享数据，每一个数据都是最基本的数据，而且只分享这些数据（例如传递一个整数给计算平方根的函数）。
消息耦合（message coupling，是无耦合之外，耦合度最低的耦合）
可以借由以下二个方式达成：状态的去中心化（例如在对象中），组件间利用传入值或消息传递 (计算器科学)来通信。
无耦合：模块完全不和其他模块交换信息。