软件工程第四章.pdf

在软件工程中，模块设计是至关重要的，因为它直接影响到系统的可维护性、可扩展性和可读性。模块的耦合度和内聚度是衡量模块质量的两个关键指标。 耦合度（Coupling）指的是模块之间的相互依赖程度，通常分为以下几种类型： 1. 内容耦合（Content Coupling）：这是最不推荐的耦合形式，一个模块直接修改另一个模块的内容，破坏了模块的独立性。这种情况包括模块直接访问其他模块的内部数据、不通过正常入口调用模块、代码重叠以及拥有多个入口。 2. 公共耦合（Common Coupling）：当两个或多个模块共享全局数据时，它们之间存在公共耦合。这种耦合可能导致数据冲突和难以调试的问题。 3. 外部耦合（External Coupling）：如果一组模块访问相同的外部资源，如全局变量、硬件设备或特定协议，它们之间存在外部耦合。这降低了模块的可移植性。 4. 控制耦合（Control Coupling）：一个模块的执行路径取决于另一个模块传递的控制信号。例如，根据输入条件执行不同分支。 5. 标记耦合（Stamp Coupling）：两个模块通过传递复杂的数据结构进行交互，即使它们在功能上并无直接关系。这增加了模块间的依赖性。 6. 数据耦合（Data Coupling）：仅传递简单数据，是最理想的耦合形式，比如模块间的数据传递。 7. 非直接耦合（No Coupling）：理想情况下，模块之间不应有任何消息传递，每个模块完全独立。 内聚度（Cohesion）衡量的是模块内部组件的相关性和紧密程度，分为以下几种类型： 1. 偶然内聚（Accidental or Coincidental Cohesion）：模块内的组件之间没有明显的联系，只是因为偶然的原因放在一起，通常表明设计不佳。 2. 逻辑内聚（Logical Cohesion）：模块中的组件有逻辑上的关联，但并不一定有功能上的关联。 3. 时间内聚（Temporal Cohesion）：模块中的组件是因为必须在同一时间执行而组合在一起，比如初始化或结束模块。 4. 过程内聚（Procedural Cohesion）：模块内的组件按顺序执行，共同完成一个过程，如算法实现。 5. 通讯内聚（Communicational Cohesion）：模块处理相同或相关的数据，如处理同一类输入或输出。 6. 顺序内聚（Sequential Cohesion）：一个组件的输出是另一个组件的输入，它们共同完成一个连续的任务。 7. 功能内聚（Functional Cohesion）：模块只完成一个单一的功能，是最强的内聚度类型，也是设计目标。 设计时应尽量降低耦合度，提高内聚度，以创建更健壮、易于理解和维护的软件系统。耦合度低、内聚度高的模块可以独立开发、测试和复用，有利于软件的长期发展和维护。