内聚、多态、耦合

• 内聚是指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的概念的自然扩展。设计时应该力求高内聚，理想内聚的模块应当恰好做一件事情。

1.偶然内聚。一个模块的各成分之间毫无关系。比如：一组语句在程序的多处出现，为了节省内存空间，这些语句放在一个模块中，该模块的内聚是偶然内聚的。

2.逻辑内聚。把几种逻辑上相关的功能组放在同一模块中。

3.瞬时内聚（时间内聚）。一个模块所包含的任务必须在同一时间间隔内执行，例如初始化模块。

4.过程内聚。一个模块的处理元素是相关的，而且必须按特定的次序执行。

5.通信内聚。一个模块的所有成分都结合在同一个数据结构上。

6.顺序内聚。模块的成分同一个功能密切相关，且输出，作为另外一个成分的输入。

7.功能内聚。模块内的所有成分属于一个整体，完成单一的功能。

 

• 多态总体上分为：编译时的多态(静态多态)和运行时的多态（动态多态）。Cardelli和Wegner把多态细分为4类：

• • • 参数多态：采用参数化模板，通过给出不同的类型参数，使得一个结构有多种类型。如C++语言中的函数模板和类模板属于参数多态。参数多态又叫静态多态，它的执行速度快，异常少，调用在编译时已经确定。参数多态是应用比较广泛的一种多态，被称为最纯的多态。
    • 包含多态：在许多语言中都存在，最常见的例子就是子类型化，即一个类型是另外一个类型的子类型。一般需要进行运行时的类型检查，属于动态多态。包含多态的基础是虚函数。虚函数是引入了派生概念后用来表现基类和派生类的成员函数之间的一种关系。
    • 过载多态：同一个名字在不同的上下文中所代表的含义不同。典型的例子是运算符重载和函数重载，属于静态多态。
    • 强制多态：编译程序通过语义操作，把操作对象的类型强行加以变换，以符合函数或操作符的要求。程序设计语言中基本类型的大多数操作符，在发生不同类型的数据进行混合运算时，编译程序一般都会进行强制多态。程序员也可以显示地进行强制多态的操作。如int+double，编译系统一般会把int转换为double，然后执行double+double运算，这个int->double的转换，就实现了强制多态，即可是隐式的，也可显式转换。强制多态属于静态多态。
  • 使用多态的时候，用户可以发送一个通用的消息，而实现的细节则由接收对象自行决定。这样，同一消息就可以调用不同的方法。绑定是一个把过程调用和响应调用所需要执行的代码加以结合的过程。在一般的程序设计语言中，绑定是在编译时进行的，叫做静态绑定。
  • 动态绑定则是在运行时进行的，因此，一个给定的过程调用和代码的结合直到调用发生时才进行。动态绑定是和类的继承以及多态相联系的。在继承关系中，子类是父类的一个特例，所以，父类对象可以出现的地方，子类对象也可以出现。因此在运行过程中，当一个对象发送消息请求服务时，要根据接收对象的具体情况将请求的操作与实现的方法进行连接，即动态绑定。
• 耦合 耦合是对一个软件结构内不同模块之间互连程度的度量。耦合可以分成下列几种，

它们之间的耦合度由高到低排列。

1.内容耦合：直接操作或修改另一模块的数据，或不通过正常入口转入另一个模块。软件设计时应坚决禁止内容耦合，应设计成单入口、单出口的模块，避免病态连接。

2.公共耦合：多个模块引用同一全局数据区。例如， C 语言中的 external 数据类型、磁盘文件等都是全局数据区。

3.外部耦合：模块与软件以外的环境有关联。例如，输入输出把一个模块与特定的设备、格式、通信协议耦合在一起。

4.控制耦合：一模块明显把开关量、名字等信息送入另一模块，控制另一模块的功能。

5.标记耦合：两个模块之间通过传递公共指针或地址相互作用的耦合。

6.数据耦合：模块间通过传递数据交换信息。

7.非直接耦合（无耦合）：模块间无任何关系，独立工作原则上讲，模块化设计总是希望模块之间的耦合表现为非直接耦合方式。

在以上耦合中，耦合度从高到低，内容耦合度最高，非直接耦合度最低。