1.內聚

內聚的概念是Constantine、Yourdon、Stevens等人提出的。按他們的觀點，把內聚按緊密程度從低到高排列次序為偶然內聚、邏輯內聚、時間內聚、過程內聚、通信內聚、信息內聚、功能內聚。但是緊密程度的增長是非線性的。偶然內聚和邏輯內聚的模塊聯系松散，后面幾種內聚相差不多，功能內聚一個功能、獨立性強、內部結構緊密，是最理想的內聚。經典理論告訴我們，程序的兩大要素：一個是數據（data），一個是操作（opration）。而 PASCAL之父Nicklaus Wirth則進一步提出了“程序 = 數據結構 + 算法”的著名公式。雖然提法上有所差異，但是其根本內涵卻是一致的，微妙的差別在于，“數據 + 操作”是微觀的視域，“數據結構 + 算法”則是中觀的視域。而在宏觀的視域下，我認為“程序 = 對象 + 消息”。對象是什么？對象就是保管好自己的東西，做好自己的事情的程序模塊——這就是內聚！傳統的面向過程編程方法由于割裂了數據結構和算法，使得軟件的內聚性普遍低迷，曾一度引發了軟件危機。試想，大家都自己的東西不好好保管，自己的事情也不好好做，不引發危機才怪呢！當然，對象的內聚只是內聚的一個層次，在不同的尺度下其實都有內聚的要求，比如方法也要講內聚，架構也要講內聚。

2. 依賴·耦合

依賴(Dependency)關系是類與類之間的聯接。依賴關系表示一個類依賴于另一個類的定義。例如，一個人(Person)可以買車(car)和房子(House)，Person類依賴于Car類和House類的定義，因為Person類引用了Car和House。與關聯不同的是，Person類里并沒有Car和House類型的屬性，Car和House的實例是以參量的方式傳入到buy()方法中去的。一般而言，依賴關系在Java語言中體現為局域變量、方法的形參，或者對靜態方法的調用。

只要兩個對象之間存在一方依賴一方的關系，那么我們就稱這兩個對象之間存在耦合。 比如媽媽和baby，媽媽要隨時關注baby的睡、醒、困、哭、尿等等狀態，baby則要仰賴媽媽的喂奶、哄睡、換紙尿褲等行為，從程序的意義上說，二者互相依賴，因此也存在耦合。首先要說，耦合是必要的。

3. 耦合度·解耦和

耦合的程度就是耦合度，也就是雙方依賴的程度。上文所說的媽媽和baby就是強耦合。而你跟快遞小哥之間則是弱耦合。一般來說耦合度過高并不是一件好事。就拿作為IT精英的你來說吧，上級隨時敦促你的工作進度，新手頻繁地需要你指導問題，隔三差五還需要參加酒局飯局，然后還要天天看領導的臉色、關注老婆的心情，然后你還要關注代碼中的bug 、bug、bug，和需求的變化、變化、變化，都夠焦頭爛額了，還猝不及防的要關注眼睛、頸椎、前列腺和頭發的狀態，然后你再炒個股，這些加起來大概就是個強耦合了。從某種意義上來說，耦合天生就與自由為敵，無論是其他對象依賴于你，還是你依賴其他對象。比如有人嗜煙、酗酒，你有多依賴它們就有多不自由；比如有人家里生了七八個娃，還有年邁的父母、岳父母，他們有多依賴你，你就有多不自由。所以老子這樣講：“五音令人耳聾，五色令人目盲，馳騁狩獵令人心發狂，難得之貨令人行妨。”盧梭也是不無悲涼的說“人生而自由，卻又無往而不在枷鎖中”。因此，要想自由，就必須要降低耦合，而這個過程就叫做解耦和。

4. 依賴倒置（Dependence Inversion Principle）

解耦和最重要的原則就是依賴倒置原則：

高層模塊不應該依賴底層模塊，他們都應該依賴抽象。抽象不應該依賴于細節，細節應該依賴于抽象。

《資本論》中都曾闡釋依賴倒轉原則——在商品經濟的萌芽時期，出現了物物交換。假設你要買一個IPhone，賣IPhone的老板讓你拿一頭豬跟他換，可是你并沒有養豬，你只會編程。所以你找到一位養豬戶，說給他做一個養豬的APP來換他一頭豬，他說換豬可以，但是得用一條金項鏈來換——所以這里就出現了一連串的對象依賴，從而造成了嚴重的耦合災難。解決這個問題的最好的辦法就是，買賣雙發都依賴于抽象——也就是貨幣——來進行交換，這樣一來耦合度就大為降低了。

再舉一個編程中的依賴倒置的例子。我們知道，在通信中，消息的收發和消息的處理往往密不可分。就一般的通信框架而言，消息的收發通常是已經實現了的，而消息的處理則是需要用戶來自定義完成的。先看一個正向依賴的例子：輕量級通信引擎StriveEngine。tcpServerEngine是StriveEngine.dll提供通信引擎，它發布有一個MessageReceived事件。假設我定義了一個CustomizeHandler類來用于消息處理，那么CustomizeHandler的內部需要預定tcpServerEngine的MessageReceived事件，因此customizeHandler依賴于tcpServerEngine，這就是一個普通的依賴關系，也就是高層模塊依賴于低層模塊。

而ESFramework通信框架則應用了依賴倒轉原則。ESFramework定義了一個IcustomizeHandler接口，用戶在進行消息處理時，實現該接口，然后將其注入到rapidPassiveEngine客戶端通信引擎之中。

class CustomizeHandler: ICustomizeHandler
    {
        public void HandleInformation(string sourceUserID, int informationType, byte[] info)
        {
            ••••••
        }

        public byte[] HandleQuery(string sourceUserID, int informationType, byte[] info)
        {
            ••••••
        }
    }

IRapidPassiveEngine rapidPassiveEngine = ESPlus.Rapid.RapidEngineFactory.CreatePassiveEngine();
CustomizeHandler customizeHandler = new CustomizeHandler();
rapidPassiveEngine.Initialize("ID", "passWord", "127.0.0.1", 9000, customizeHandler);

很明顯，相比于上一個例子，這里的依賴關系變成了rapidPassiveEngine依賴于customizeHandler，也就是說依賴關系倒置了過來，上層模塊不再依賴于底層模塊，而是它們共同依賴于抽象。rapidPassiveEngine依賴的是IcustomizeHandler接口類型的參數，customizeHandler同樣是以實現的接口的方式依賴于IcustomizeHandler——這就是一個依賴倒置的典范。

5. 控制反轉（Inversion of Control）

控制反轉跟依賴倒置是如出一轍的兩個概念，當存在依賴倒置的時候往往也存在著控制反轉。但是控制反轉也有自己的獨特內涵。

首先我們要區分兩個角色，server 跟 Client，也就是服務方和客戶方。提供服務端的一方稱為服務方，請求服務的一方稱為客戶方。我們最熟悉的例子就是分布式應用的C/S架構，服務端和客戶端。其實除此之外，C/S關系處處可見。比如在TCP/IP協議棧中，我們知道，每層協議為上一層提供服務，那么這里就是一個C/S關系。當我們使用開發框架時，開發框架就是作為服務方，而我們自己編寫的業務應用就是客戶方。當Client調用server時，這個叫做一般的控制；而當server調用Client時，就是我們所說的控制反轉，同時我們也將這個調用稱為“回調”。控制反轉跟依賴倒置都是一種編程思想，依賴倒置著眼于調用的形式，而控制反轉則著眼于程序流程的控制權。一般來說，程序的控制權屬于Client，而一旦控制權交到server，就叫控制反轉。比如你去下館子，你是Client餐館是server。你點菜，餐館負責做菜，程序流程的控制權屬于Client；而如果你去自助餐廳，程序流程的控制權就轉到server了，也就是控制反轉。

控制反轉的思想體現在諸多領域。比如事件的發布/ 訂閱就是一種控制反轉，GOF設計模式中也多處體現了控制反轉，比如典型的模板方法模式等。而開發框架則是控制反轉思想應用的集中體現。比如之前所舉的ESFramework通信框架的例子，通信引擎回調用戶自定義的消息處理器，這就是一個控制反轉。以及ESFramework回調用戶自定義的群組關系和好友關系，回調用戶自定義的用戶管理器以管理在線用戶相關狀態，回調用戶自定義的登陸驗證處理，等等不一而足。再比如與ESFramework一脈相承的輕量級通信引擎StriveEngine，通過回調用戶自定義的通信協議來實現更加靈活的通信。

6. 依賴注入(Dependency Injection)

依賴注入與依賴倒置、控制反轉的關系仍舊是一本萬殊。依賴注入，就其廣義而言，即是通過“注入”的方式，來獲得依賴。我們知道，A對象依賴于B對象，等價于A對象內部存在對B對象的“調用”，而前提是A對象內部拿到了B對象的引用。B對象的引用的來源無非有以下幾種：A對象內部創建（無論是作為字段還是作為臨時變量）、構造器注入、屬性注入、方法注入。后面三種方式統稱為“依賴注入”，而第一種方式我也生造了一個名詞，稱為“依賴內生”，二者根本的差異即在于，我所依賴的對象的創建工作是否由我自己來完成。當然，這個是廣義的依賴注入的概念，而我們一般不會這樣來使用。我們通常使用的，是依賴注入的狹義的概念。不過，直接陳述其定義可能會過于詰屈聱牙，我們還是從具體的例子來看。

比如OMCS網絡語音視頻框架，它實現了多媒體設備（麥克風、攝像頭、桌面、電子白板）的采集、編碼、網絡傳送、解碼、播放（或顯示）等相關的一整套流程，可以快速地開發出視頻聊天系統、視頻會議系統、遠程醫療系統、遠程教育系統、網絡監控系統等等基于網絡多媒體的應用系統。然而，OMCS直接支持的是通用的語音視頻設備，而在某些系統中，需要使用網絡攝像頭或者特殊的視頻采集卡作為視頻源，或者其它的聲音采集設備作為音頻源，OMCS則提供了擴展接口——用戶自己實現這個擴展的接口，然后以“依賴注入”的方式將對象實例注入到OMCS中，從而完成對音、視頻設備的擴展。擴展方法詳情參考

 “依賴注入”常常用于擴展，尤其是在開發框架的設計中。從某種意義上來說，任何開發框架，天生都是不完整的應用程序。因此，一個優秀的開發框架，不僅要讓開發者能夠重用這些久經考驗的的卓越的解決方案，也要讓開發者能夠向框架中插入自定義的業務邏輯，從而靈活自由地適應特定的業務場景的需要——也就是說要具備良好的可擴展性。比如上面提到的OMCS網絡語音視頻框架可應用于音、視頻聊天系統、視頻會議系統、遠程醫療系統、遠程教育系統、網絡監控系統等等基于網絡多媒體的應用系統；以及ESFramework通信框架能夠應用于即時通訊系統，大型多人在線游戲、在線網頁游戲、文件傳送系統、數據采集系統、分布式OA系統等任何需要分布式通信的軟件系統中——這種良好的擴展性都與“依賴注入”的使用密不可分！

7. 面向接口編程

談到最后，“面向接口編程”已經是呼之欲出。無論是依賴倒置、控制反轉、還是依賴注入，都已經蘊含著“面向接口編程”的思想。面向接口，就意味著面向抽象。作為哲學范疇而言，規定性少稱為抽象，規定性多稱為具體。而接口，就是程序中的一種典型的“抽象”的形式。面向抽象，就意味著面向事物的本質規定性，擺脫感性雜多的牽絆，從而把握住“必然”——而這本身就意味著自由，因為自由就是對必然的認識。

也許以上的這段論述太過“哲學”，但是“一本之理”與“萬殊之理”本身就“體用不二”——總結來看，依賴倒置、控制反轉、依賴注入都圍繞著“解耦和”的問題，而同時自始至終又都是“面向接口編程”的方法——因此，“面向接口編程”天生就是“解耦和”的好辦法。由此也印證了從“抽象”到“自由”的這一段范疇的辯證衍化。

 “面向對象”與“面向接口”并非兩種不同的方法學，“面向接口”其實是“面向對象”的內在要求，是其一部分內涵的集中表述。我們對于理想軟件的期待常被概括為“高內聚，低耦合”，這也是整個現代軟件開發方法學所追求的目標。面向對象方法學作為現代軟件開發方法學的代表，本身就蘊含著“高內聚，低耦合”的思想精髓，從這個意義上來說，“面向對象”這個表述更加側重于“高內聚”，“面向接口”的表述則更加側重于“低耦合”——不過是同一事物的不同側面罷了。（稿源：）

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