C语言--“高内聚,低耦合”编程思想

1、定义

高内聚低耦合,是软件工程中的概念,是判断设计好坏的标准,主要是面向对象的设计,主要是看类的内聚性是否高,耦合度是否低。

2、概念

耦合性:也称块间联系。指软件系统结构中各模块间相互联系紧密程度的一种度量。模块之间联系越紧密,其耦合性就越强,模块的独立性则越差。模块间耦合高低取决于模块间接口的复杂性、调用的方式及传递的信息。

内聚性:又称块内联系。指模块的功能强度的度量,即一个模块内部各个元素彼此结合的紧密程度的度量。若一个模块内各元素(语名之间、程序段之间)联系的越紧密,则它的内聚性就越高。

所谓高内聚是指一个软件模块是由相关性很强的代码组成,只负责一项任务,也就是常说的单一责任原则。

对于低耦合,粗浅的理解是:一个完整的系统,模块与模块之间,尽可能的使其独立存在。也就是说,让每个模块,尽可能的独立完成某个特定的子功能。模块与模块之间的接口,尽量的少而简单。如果某两个模块间的关系比较复杂的话,最好首先考虑进一步的模块划分。这样有利于修改和组合。

3、如何实现

c语言面向过程,通常使用回调的方法。c++面向对象,要实现高内聚、低耦合,需要使用接口技术。

要做到高内聚低耦合,设计模块时需要做到:
      (1)各个模块之间的功能必须明确;
      (2)各个功能模块间实现的功能不可以有交叉;
      (3)不允许出现模块间的相互调用;
      (4)如果必须出现模块间调用,那么只允许单向调用,即A可以调用B,B不可以调用A。

      C语言中常见的形式(1)--函数接口:

尽量避免使用全局变量,不使用全局变量那又如何进行模块间的数据传递呢?例如在别的模块中(例如LED显示)想要知道按键的状态或设置按键的状态,一般的思想是不是定义一个keyFlag全局变量呢?然后再LED显示模块和按键模块中都去直接操作keyFlag,这样就提高了模块间的耦合度;

这样做还有很多弊端,假设哪天需要按键模块引入到别的工程中使用,但是工程中已经定义了全局按键变量为keyStatus或是没有定义,那这个时候我们又怎样去获取按键的状态呢?是改全局名称或重新定义全局变量,是不是都很麻烦?

所以在按键模块中定义两个函数供外部调用就可以了:

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u8_t  get_key_status(void)
{
    return  key_flag;
}

void  get_key_status(u8_t  flag)
{
    key_flag = flag;
}

需要知道按键状态的模块只需要调用以上两个函数就可以了,并不需要关心按键模块中定义的按键状态的变量名是什么,这样就减少了全局变量的使用!

C语言中常见的形式(2)--函数指针:

软件通常有后台日志的记录功能,用log函数实现,主业务用business函数表示:

void log()
{
	printf("Logging...\n");
}


void business()
{
	while(1)
	{
		sleep(1);
		printf("Deal Business...\n");
		log();
	}
}


int main()
{
	business();
	return 0;
}

现在需要对后台日志功能进行升级,该如何实现?

一般人的想法是这样:再写一个函数log2,然后business中log改为log2,这样不就可以了?

但是你想想,主业务代码怎能轻易改动?因为一个小小的功能而要改变主要的业务代码,这样不是显得智商很捉急?

换一种思路,使用回调:

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
 
void log1()
{
	printf("1 Logging...\n");
}
 
void log2()
{
	printf("2 Logging...\n");	
}
 
void business( void (*f)() )
{
	while(1)
	{
		sleep(1);
		printf("Deal Business...\n");
		f();
	}
}
 
int main()
{
	business(log1);
	return 0;
}

business函数接受一个函数指针,该指针指向的函数没有参数,返回值为void,符合log函数的原型。business中只要f()即可调用相应的函数。

当需要使用log1时,向business传log1、要使用升级后的log2时,传入log2即可。

这样做就business函数并不需要所传入数据的变化,只关心自身的功能就行,具体传入什么数据待用户调用的时候让用户决定,这样就提高了函数的通用性和灵活性。

(PS:https://blog.csdn.net/scottly1/article/details/34074723https://blog.csdn.net/Chum_yang/article/details/82835610感谢这两位博主的思想和总结,因图时间,引用了他们的案例,表示感谢~~)

 

 

 

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