說完，視頻聊天欄那頭的面試官，匆匆下了線。只留下怔在座位上一臉懵逼的安醬。

這場(chǎng)面試下來，安醬其實(shí)自我感覺還不錯(cuò)。面試官看起來比較親和，問的問題也很常規(guī)，都是些關(guān)于TCP/UDP的區(qū)別，線程進(jìn)程通信方式這類的問題。

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安醬對(duì)這種熱門的面試題早已經(jīng)滾瓜爛熟，手邊擺著的程序員面試寶典也已經(jīng)有些破爛不堪，顯然是翻閱了許多遍。但是面試官最后一句話卻讓他有些心底發(fā)寒。

總的來說，面試官問的問題并不多，主要集中在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和操作系統(tǒng)基本原理。但最后要結(jié)束的時(shí)候，面試官話鋒一轉(zhuǎn)，沒有繼續(xù)在剛剛守護(hù)進(jìn)程的問題上深入，而是突然問了一個(gè)關(guān)于編程思想的問題。

「你平時(shí)代碼寫得多不多?知道為什么要低耦合高內(nèi)聚嗎?」這個(gè)問題開放程度比較高，按道理來說并不難。

可是對(duì)于安醬來說，卻有些不太好回答。因?yàn)樗⒉皇羌冋腃S科班出身，同時(shí)在學(xué)校期間也沒有接觸過什么大項(xiàng)目。所謂作為「負(fù)責(zé)人」的項(xiàng)目經(jīng)歷實(shí)際上都不過是拼拼湊湊而成的小軟件或者小系統(tǒng)。

「emmm...我平時(shí)代碼寫的不是特別多。我感覺低耦合就是讓代碼之間的聯(lián)系小一點(diǎn)吧，然后高聚合可能就是把類似的功能寫在一個(gè)函數(shù)里...大概就這個(gè)樣子?！拱册u強(qiáng)行回答了一波，他感覺這種東西太難描述了，腦子里模模糊糊的。

「沒了嗎?那你在做項(xiàng)目的時(shí)候有沒有涉及到模塊化或者組件化這些東西呢?」面試官依然保持著他那從始至終的微笑。

「嗯可能是項(xiàng)目比較小，應(yīng)該都沒怎么接觸過...」瞬間沒了底氣。

「沒關(guān)系哈，那感謝你的時(shí)間，回去再了解下低耦合高內(nèi)聚吧?！姑嬖嚬傩χc(diǎn)了下頭，退出了聊天室。

這其實(shí)也是我的一段真實(shí)面試經(jīng)歷。剛開始出去準(zhǔn)備求職面試的時(shí)候，由于缺乏完整全面的項(xiàng)目經(jīng)歷，連代碼的高內(nèi)聚低耦合都說不太清楚。而如今開始參與大型的項(xiàng)目開發(fā)時(shí)，往往離不開對(duì)這六個(gè)字的思考和實(shí)踐。

高內(nèi)聚，低耦合。想必寫過代碼的人都聽說過這條原則，但是真要把六個(gè)字解釋清楚卻并不簡(jiǎn)單。因?yàn)檫@六個(gè)字的思想太濃縮了，包含了設(shè)計(jì)模式的幾大原則，體現(xiàn)了面對(duì)對(duì)象的開發(fā)思想，甚至能提供軟件系統(tǒng)架構(gòu)演化的方案和思路。

所以這回咱們就試著深入淺出的聊聊為啥咱們的代碼要高內(nèi)聚，低耦合。

1 內(nèi)聚

首先還是概念性的東西。

內(nèi)聚：從功能角度來度量模塊內(nèi)的聯(lián)系。

耦合：各模塊間相互聯(lián)系緊密程度的一種度量，取決于模塊間接口的復(fù)雜性、調(diào)用的方式及傳遞的信息。

簡(jiǎn)單來說，內(nèi)聚就是指某一段程序所能做的事情的關(guān)聯(lián)性。如果這段程序所完成的功能都類似，比方說都在完成文件操作，或者網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求等，那么這一段代碼就會(huì)被認(rèn)為是內(nèi)聚性高的。而如果這段程序只是各種操作的混合，一會(huì)在處理文件，一會(huì)又在刷新界面，這樣的程序就會(huì)被認(rèn)為是內(nèi)聚性低的。

內(nèi)聚性最實(shí)在的要求就是每個(gè)模塊盡可能獨(dú)立完成自己的功能，不依賴于模塊外部的代碼。這里的模塊實(shí)際上只是程序的一個(gè)粒度劃分，可以是一個(gè)函數(shù)，一個(gè)類，也可以是一個(gè)包，一個(gè)空間。一般而言，粒度越大的模塊所要求的內(nèi)舉性就越高。

內(nèi)聚性根據(jù)模塊內(nèi)部不同的聯(lián)系方式，還可以分為好幾種，包括邏輯內(nèi)聚、時(shí)間內(nèi)聚、過程內(nèi)聚等。不同的內(nèi)聚方式實(shí)際上就是看代碼是以什么形式組織起來的。比方說邏輯內(nèi)聚，就是依據(jù)判斷條件的不同從而執(zhí)行不同的邏輯;時(shí)間內(nèi)聚就是按照程序執(zhí)行的時(shí)間順序來組織不同部分的代碼。

所以代碼的內(nèi)聚性是為了保證每個(gè)模塊的功能單一，從而能夠充當(dāng)最基本的組件被其它程序調(diào)用。這樣的代碼結(jié)構(gòu)更利于維護(hù)和架構(gòu)升級(jí)。

2 耦合

耦合是一個(gè)很常見的概念，在很多領(lǐng)域都會(huì)用到。而在一些老項(xiàng)目的開發(fā)重構(gòu)中，經(jīng)常需要對(duì)程序做一些解耦的工作。所謂解耦就是降低程序整體的耦合性，提高不同模塊之間的內(nèi)聚性。

耦合是一件非常容易而沒有成本的事情。耦合意味著混亂，意味著關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，牽一發(fā)而動(dòng)全身。同樣耦合根據(jù)模塊間的聯(lián)系方式的不同，也可以分為好幾種。這里挑了幾組耦合方式來嘗試著理解一下。

數(shù)據(jù)耦合： 調(diào)用模塊和被調(diào)用模塊之間只傳遞簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)項(xiàng)參數(shù)。相當(dāng)于高級(jí)語言中的值傳遞。

控制耦合： 模塊之間傳遞的不是數(shù)據(jù)信息，而是控制信息例如標(biāo)志、開關(guān)量等，一個(gè)模塊控制了另一個(gè)模塊的功能。

外部耦合： 一組模塊都訪問同一全局簡(jiǎn)單變量，而且不通過參數(shù)表傳遞該全局變量的信息。

公共耦合： 一組模塊都訪問同一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，則稱之為公共耦合。公共數(shù)據(jù)環(huán)境可以是全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、共享的通信區(qū)、內(nèi)存的公共覆蓋區(qū)等。如果模塊只是向公共數(shù)據(jù)環(huán)境輸入數(shù)據(jù)，或是只從公共數(shù)據(jù)環(huán)境取出數(shù)據(jù)，這屬于比較松散的公共耦合;如果模塊既向公共數(shù)據(jù)環(huán)境輸入數(shù)據(jù)又從公共數(shù)據(jù)環(huán)境取出數(shù)據(jù)，這屬于較緊密的公共耦合。

對(duì)于耦合實(shí)際上是很好理解的。假如把每個(gè)模塊比喻成一個(gè)齒輪，那么高耦合度的系統(tǒng)就像下圖所示。每個(gè)齒輪之間相互卡扣，一個(gè)齒輪的運(yùn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)其它多個(gè)齒輪同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)當(dāng)多個(gè)齒輪獨(dú)立運(yùn)動(dòng)時(shí)，還會(huì)因?yàn)橄嗷タㄋ蓝鴮?dǎo)致系統(tǒng)被鎖住。

在具體的項(xiàng)目中，這樣的情況并不少見。最簡(jiǎn)單的場(chǎng)景就是，當(dāng)一個(gè)對(duì)象依賴于另一個(gè)對(duì)象的實(shí)現(xiàn)，那就相當(dāng)于建立了一層耦合。當(dāng)這樣的情況增多，整個(gè)系統(tǒng)中的依賴關(guān)系就顯得臃腫而復(fù)雜。多個(gè)對(duì)象之間相互依賴，甚至還會(huì)有多重依賴循環(huán)依賴的情況。這種情況在大型軟件系統(tǒng)的迭代中是非常致命的。

3 解耦

既然如此，那么在對(duì)軟件架構(gòu)進(jìn)行升級(jí)優(yōu)化時(shí)，就不可避免的需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行解耦。解耦的方式有很多，可以根據(jù)不同語言的特性或者框架本身提供的方案進(jìn)行。但這些方案本質(zhì)上的目的都是一個(gè)，減少齒輪間的依賴。

減少依賴很容易，無非就是讓齒輪之間的距離遠(yuǎn)一點(diǎn)，你碰不著我，我也摸不到你。這在實(shí)際的系統(tǒng)里可表現(xiàn)為每一個(gè)對(duì)象不直接使用別的對(duì)象里的資源，包括方法屬性等。

齒輪分開是分開了，但是很明顯這樣的系統(tǒng)是無法運(yùn)轉(zhuǎn)的。那么該如何去建立各個(gè)齒輪之間的聯(lián)系并傳遞動(dòng)力呢?這里有一種比較通用的方式。

既然每個(gè)齒輪不能直接相聯(lián)，那么給它們加個(gè)中轉(zhuǎn)站不就行了。通過一個(gè)別的東西來對(duì)其它對(duì)不同齒輪之間的消息或者運(yùn)動(dòng)進(jìn)行傳遞。這是不是就像是集中式的電話轉(zhuǎn)接線路，所以說分布式也并不是啥情況都好用的。

通常來說，這樣的中轉(zhuǎn)站可以是作為一種接口的服務(wù)(moduleService)，或者說是一種管理器(Manager)。通過這樣的中介來進(jìn)行不同模塊之間資源的請(qǐng)求和返回。

一句話而言，這種方案就是通過一個(gè)第三方在對(duì)不同模塊/組件間的對(duì)象進(jìn)行解耦。所有對(duì)象的控制權(quán)交由這個(gè)第三方執(zhí)行，通過中間人返回某個(gè)對(duì)象所需要的外部資源(包括對(duì)象、資源、常量數(shù)據(jù))。

看到這是不是有種似曾相識(shí)的感覺。沒錯(cuò)，這就是常說的IoC容器。

4 IoC 容器

先裝個(gè)逼，丟兩個(gè)個(gè)名詞。

IoC容器：Inversion of Control，“控制反轉(zhuǎn)”。

DI：Dependency Injection，即“依賴注入”。

IoC不是一種技術(shù)，只是一種思想，一個(gè)重要的面向?qū)ο缶幊痰姆▌t，它能指導(dǎo)我們?nèi)绾卧O(shè)計(jì)出松耦合、更優(yōu)良的程序。傳統(tǒng)應(yīng)用程序都是由我們?cè)陬悆?nèi)部主動(dòng)創(chuàng)建依賴對(duì)象，從而導(dǎo)致類與類之間高耦合，難于測(cè)試;有了IoC容器后，把創(chuàng)建和查找依賴對(duì)象的控制權(quán)交給了容器，由容器進(jìn)行注入組合對(duì)象，所以對(duì)象與對(duì)象之間是松散耦合，這樣也方便測(cè)試，利于功能復(fù)用，更重要的是使得程序的整個(gè)體系結(jié)構(gòu)變得非常靈活。(知乎大佬的解釋)

其實(shí)IoC對(duì)編程帶來的最大改變不是從代碼上，而是從思想上，發(fā)生了“主從換位”的變化。應(yīng)用程序原本是老大，要獲取什么資源都是主動(dòng)出擊，但是在IoC/DI思想中，應(yīng)用程序就變成被動(dòng)的了，被動(dòng)的等待IoC容器來創(chuàng)建并注入它所需要的資源了。

依賴注入是在IoC的基礎(chǔ)更為具體的一種描述，明確描述了「被注入對(duì)象依賴IoC容器配置依賴對(duì)象」。聽起來有些深?yuàn)W，不過概念不重要。

所以，IOC簡(jiǎn)單來說就是把復(fù)雜系統(tǒng)分解成相互合作的對(duì)象，這些對(duì)象類通過封裝以后，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)對(duì)外部是透明的，從而降低了解決問題的復(fù)雜度，而且可以靈活地被重用和擴(kuò)展。

低耦合高內(nèi)聚是在編程中是極其重要的思想，從局部決定著系統(tǒng)整體的發(fā)展和演進(jìn)。說實(shí)話我也沒怎么摸清楚，只不過是由于最近剛?cè)肼殐蓚€(gè)月，老大讓進(jìn)行一個(gè)小范圍的重構(gòu)，所以寫篇文章記錄一下子。水平有限，keep moving...

作者簡(jiǎn)介：我是安醬，一個(gè)稀里糊涂地進(jìn)了大廠的業(yè)余碼農(nóng)。分享全棧技術(shù)，目標(biāo)架構(gòu)師。關(guān)注我，一起向技術(shù)大牛進(jìn)階!

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