1.內(nèi)聚

內(nèi)聚的概念是Constantine、Yourdon、Stevens等人提出的。按他們的觀點(diǎn)，把內(nèi)聚按緊密程度從低到高排列次序?yàn)榕既粌?nèi)聚、邏輯內(nèi)聚、時(shí)間內(nèi)聚、過程內(nèi)聚、通信內(nèi)聚、信息內(nèi)聚、功能內(nèi)聚。但是緊密程度的增長是非線性的。偶然內(nèi)聚和邏輯內(nèi)聚的模塊聯(lián)系松散，后面幾種內(nèi)聚相差不多，功能內(nèi)聚一個(gè)功能、獨(dú)立性強(qiáng)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密，是最理想的內(nèi)聚。經(jīng)典理論告訴我們，程序的兩大要素：一個(gè)是數(shù)據(jù)（data），一個(gè)是操作（opration）。而 PASCAL之父Nicklaus Wirth則進(jìn)一步提出了“程序 = 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) + 算法”的著名公式。雖然提法上有所差異，但是其根本內(nèi)涵卻是一致的，微妙的差別在于，“數(shù)據(jù) + 操作”是微觀的視域，“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) + 算法”則是中觀的視域。而在宏觀的視域下，我認(rèn)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(nèi)聚！傳統(tǒng)的面向過程編程方法由于割裂了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，使得軟件的內(nèi)聚性普遍低迷，曾一度引發(fā)了軟件危機(jī)。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(fā)危機(jī)才怪呢！當(dāng)然，對象的內(nèi)聚只是內(nèi)聚的一個(gè)層次，在不同的尺度下其實(shí)都有內(nèi)聚的要求，比如方法也要講內(nèi)聚，架構(gòu)也要講內(nèi)聚。

2. 依賴·耦合

依賴(Dependency)關(guān)系是類與類之間的聯(lián)接。依賴關(guān)系表示一個(gè)類依賴于另一個(gè)類的定義。例如，一個(gè)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?yàn)镻erson類引用了Car和House。與關(guān)聯(lián)不同的是，Person類里并沒有Car和House類型的屬性，Car和House的實(shí)例是以參量的方式傳入到buy()方法中去的。一般而言，依賴關(guān)系在Java語言中體現(xiàn)為局域變量、方法的形參，或者對靜態(tài)方法的調(diào)用。

只要兩個(gè)對象之間存在一方依賴一方的關(guān)系，那么我們就稱這兩個(gè)對象之間存在耦合。 比如媽媽和baby，媽媽要隨時(shí)關(guān)注baby的睡、醒、困、哭、尿等等狀態(tài)，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(qiáng)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(shí)敦促你的工作進(jìn)度，新手頻繁地需要你指導(dǎo)問題，隔三差五還需要參加酒局飯局，然后還要天天看領(lǐng)導(dǎo)的臉色、關(guān)注老婆的心情，然后你還要關(guān)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(guān)注眼睛、頸椎、前列腺和頭發(fā)的狀態(tài)，然后你再炒個(gè)股，這些加起來大概就是個(gè)強(qiáng)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(gè)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(fā)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(gè)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(yīng)該依賴底層模塊，他們都應(yīng)該依賴抽象。抽象不應(yīng)該依賴于細(xì)節(jié)，細(xì)節(jié)應(yīng)該依賴于抽象。

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

再舉一個(gè)編程中的依賴倒置的例子。我們知道，在通信中，消息的收發(fā)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(fā)通常是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)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(gè)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(fā)布有一個(gè)MessageReceived事件。假設(shè)我定義了一個(gè)CustomizeHandler類來用于消息處理，那么CustomizeHandler的內(nèi)部需要預(yù)定tcpServerEngine的MessageReceived事件，因此customizeHandler依賴于tcpServerEngine，這就是一個(gè)普通的依賴關(guān)系，也就是高層模塊依賴于低層模塊。

而ESFramework通信框架則應(yīng)用了依賴倒轉(zhuǎn)原則。ESFramework定義了一個(gè)IcustomizeHandler接口，用戶在進(jìn)行消息處理時(shí)，實(shí)現(xiàn)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(gè)例子，這里的依賴關(guān)系變成了rapidPassiveEngine依賴于customizeHandler，也就是說依賴關(guān)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(shù)，customizeHandler同樣是以實(shí)現(xiàn)的接口的方式依賴于IcustomizeHandler——這就是一個(gè)依賴倒置的典范。

5. 控制反轉(zhuǎn)（Inversion of Control）

控制反轉(zhuǎn)跟依賴倒置是如出一轍的兩個(gè)概念，當(dāng)存在依賴倒置的時(shí)候往往也存在著控制反轉(zhuǎn)。但是控制反轉(zhuǎn)也有自己的獨(dú)特內(nèi)涵。

首先我們要區(qū)分兩個(gè)角色，server 跟 Client，也就是服務(wù)方和客戶方。提供服務(wù)端的一方稱為服務(wù)方，請求服務(wù)的一方稱為客戶方。我們最熟悉的例子就是分布式應(yīng)用的C/S架構(gòu)，服務(wù)端和客戶端。其實(shí)除此之外，C/S關(guān)系處處可見。比如在TCP/IP協(xié)議棧中，我們知道，每層協(xié)議為上一層提供服務(wù)，那么這里就是一個(gè)C/S關(guān)系。當(dāng)我們使用開發(fā)框架時(shí)，開發(fā)框架就是作為服務(wù)方，而我們自己編寫的業(yè)務(wù)應(yīng)用就是客戶方。當(dāng)Client調(diào)用server時(shí)，這個(gè)叫做一般的控制；而當(dāng)server調(diào)用Client時(shí)，就是我們所說的控制反轉(zhuǎn)，同時(shí)我們也將這個(gè)調(diào)用稱為“回調(diào)”。控制反轉(zhuǎn)跟依賴倒置都是一種編程思想，依賴倒置著眼于調(diào)用的形式，而控制反轉(zhuǎn)則著眼于程序流程的控制權(quán)。一般來說，程序的控制權(quán)屬于Client，而一旦控制權(quán)交到server，就叫控制反轉(zhuǎn)。比如你去下館子，你是Client餐館是server。你點(diǎn)菜，餐館負(fù)責(zé)做菜，程序流程的控制權(quán)屬于Client；而如果你去自助餐廳，程序流程的控制權(quán)就轉(zhuǎn)到server了，也就是控制反轉(zhuǎn)。

控制反轉(zhuǎn)的思想體現(xiàn)在諸多領(lǐng)域。比如事件的發(fā)布/ 訂閱就是一種控制反轉(zhuǎn)，GOF設(shè)計(jì)模式中也多處體現(xiàn)了控制反轉(zhuǎn)，比如典型的模板方法模式等。而開發(fā)框架則是控制反轉(zhuǎn)思想應(yīng)用的集中體現(xiàn)。比如之前所舉的ESFramework通信框架的例子，通信引擎回調(diào)用戶自定義的消息處理器，這就是一個(gè)控制反轉(zhuǎn)。以及ESFramework回調(diào)用戶自定義的群組關(guān)系和好友關(guān)系，回調(diào)用戶自定義的用戶管理器以管理在線用戶相關(guān)狀態(tài)，回調(diào)用戶自定義的登陸驗(yàn)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(diào)用戶自定義的通信協(xié)議來實(shí)現(xiàn)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(zhuǎn)的關(guān)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(jià)于A對象內(nèi)部存在對B對象的“調(diào)用”，而前提是A對象內(nèi)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(nèi)部創(chuàng)建（無論是作為字段還是作為臨時(shí)變量）、構(gòu)造器注入、屬性注入、方法注入。后面三種方式統(tǒng)稱為“依賴注入”，而第一種方式我也生造了一個(gè)名詞，稱為“依賴內(nèi)生”，二者根本的差異即在于，我所依賴的對象的創(chuàng)建工作是否由我自己來完成。當(dāng)然，這個(gè)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(wǎng)絡(luò)語音視頻框架，它實(shí)現(xiàn)了多媒體設(shè)備（麥克風(fēng)、攝像頭、桌面、電子白板）的采集、編碼、網(wǎng)絡(luò)傳送、解碼、播放（或顯示）等相關(guān)的一整套流程，可以快速地開發(fā)出視頻聊天系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)、遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)等等基于網(wǎng)絡(luò)多媒體的應(yīng)用系統(tǒng)。然而，OMCS直接支持的是通用的語音視頻設(shè)備，而在某些系統(tǒng)中，需要使用網(wǎng)絡(luò)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(shè)備作為音頻源，OMCS則提供了擴(kuò)展接口——用戶自己實(shí)現(xiàn)這個(gè)擴(kuò)展的接口，然后以“依賴注入”的方式將對象實(shí)例注入到OMCS中，從而完成對音、視頻設(shè)備的擴(kuò)展。擴(kuò)展方法詳情參考

 “依賴注入”常常用于擴(kuò)展，尤其是在開發(fā)框架的設(shè)計(jì)中。從某種意義上來說，任何開發(fā)框架，天生都是不完整的應(yīng)用程序。因此，一個(gè)優(yōu)秀的開發(fā)框架，不僅要讓開發(fā)者能夠重用這些久經(jīng)考驗(yàn)的的卓越的解決方案，也要讓開發(fā)者能夠向框架中插入自定義的業(yè)務(wù)邏輯，從而靈活自由地適應(yīng)特定的業(yè)務(wù)場景的需要——也就是說要具備良好的可擴(kuò)展性。比如上面提到的OMCS網(wǎng)絡(luò)語音視頻框架可應(yīng)用于音、視頻聊天系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)、遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)等等基于網(wǎng)絡(luò)多媒體的應(yīng)用系統(tǒng)；以及ESFramework通信框架能夠應(yīng)用于即時(shí)通訊系統(tǒng)，大型多人在線游戲、在線網(wǎng)頁游戲、文件傳送系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、分布式OA系統(tǒng)等任何需要分布式通信的軟件系統(tǒng)中——這種良好的擴(kuò)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(jīng)是呼之欲出。無論是依賴倒置、控制反轉(zhuǎn)、還是依賴注入，都已經(jīng)蘊(yùn)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(xué)范疇而言，規(guī)定性少稱為抽象，規(guī)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(zhì)規(guī)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?yàn)樽杂删褪菍Ρ厝坏恼J(rèn)識。

也許以上的這段論述太過“哲學(xué)”，但是“一本之理”與“萬殊之理”本身就“體用不二”——總結(jié)來看，依賴倒置、控制反轉(zhuǎn)、依賴注入都圍繞著“解耦和”的問題，而同時(shí)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?qū)ο?rdquo;與“面向接口”并非兩種不同的方法學(xué)，“面向接口”其實(shí)是“面向?qū)ο?rdquo;的內(nèi)在要求，是其一部分內(nèi)涵的集中表述。我們對于理想軟件的期待常被概括為“高內(nèi)聚，低耦合”，這也是整個(gè)現(xiàn)代軟件開發(fā)方法學(xué)所追求的目標(biāo)。面向?qū)ο蠓椒▽W(xué)作為現(xiàn)代軟件開發(fā)方法學(xué)的代表，本身就蘊(yùn)含著“高內(nèi)聚，低耦合”的思想精髓，從這個(gè)意義上來說，“面向?qū)ο?rdquo;這個(gè)表述更加側(cè)重于“高內(nèi)聚”，“面向接口”的表述則更加側(cè)重于“低耦合”——不過是同一事物的不同側(cè)面罷了。（稿源：）

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