【设计模式之美】重构(三)之解耦方法论:如何通过封装、抽象、模块化、中间层等解耦代码?

本文主要是介绍【设计模式之美】重构(三)之解耦方法论:如何通过封装、抽象、模块化、中间层等解耦代码?,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

文章目录

  • 一. “解耦”概述
  • 二. 如何给代码“解耦”?
    • 1. 封装与抽象
    • 2. 中间层
      • 2.1. 引入中间层能**简化模块或类之间的依赖关系**。
      • 2.2. 引入中间层可以起到过渡的作用,能够让开发和重构同步进行,不互相干扰。
    • 3. 模块化
    • 4. 其他设计思想和原则
      • 4.1. 单一职责原则
      • 4.2. 基于接口而非实现编程
      • 4.3. 依赖注入
      • 4.4. 多用组合少用继承
      • 4.5. 迪米特法则

一. “解耦”概述

重构可以分为大规模高层重构(简称“大型重构”)和小规模低层次重构(简称“小型重构”)。
通过解耦对代码重构,就是保证代码不至于复杂到无法控制的有效手段。

 

代码是否需要“解耦”?

  1. 看修改代码会不会牵一发而动全身。
  2. 依赖关系是否复杂
    那就是把模块与模块之间、类与类之间的依赖关系画出来,根据依赖关系图的复杂性来判断是否需要解耦重构。

 

二. 如何给代码“解耦”?

1. 封装与抽象

封装和抽象作为两个非常通用的设计思想,可以应用在很多设计场景中,比如系统、模块、lib、组件、接口、类等等的设计。封装和抽象可以有效地隐藏实现的复杂性,隔离实现的易变性,给依赖的模块提供稳定且易用的抽象接口。

比如,Unix 系统提供的 open() 文件操作函数,我们用起来非常简单,但是底层实现却非常复杂,涉及权限控制、并发控制、物理存储等等。

  1. 我们通过将其封装成一个抽象的 open() 函数,能够有效控制代码复杂性的蔓延,将复杂性封装在局部代码中。
  2. 因为 open() 函数基于抽象而非具体的实现来定义,所以我们在改动 open() 函数的底层实现的时候,并不需要改动依赖它的上层代码,也符合我们前面提到的“高内聚、松耦合”代码的评判标准。

 

2. 中间层

2.1. 引入中间层能简化模块或类之间的依赖关系

下面这张图是引入中间层前后的依赖关系对比图。在引入数据存储中间层之前,A、B、C 三个模块都要依赖内存一级缓存、Redis 二级缓存、DB 持久化存储三个模块。在引入中间层之后,三个模块只需要依赖数据存储一个模块即可。

从图上可以看出,中间层的引入明显地简化了依赖关系,让代码结构更加清晰。

在这里插入图片描述

2.2. 引入中间层可以起到过渡的作用,能够让开发和重构同步进行,不互相干扰。

比如,某个接口设计得有问题,我们需要修改它的定义,同时,所有调用这个接口的代码都要做相应的改动。如果新开发的代码也用到这个接口,那开发就跟重构冲突了。为了让重构能小步快跑,我们可以分下面四个阶段来完成接口的修改

  1. 引入一个中间层,包裹老的接口,提供新的接口定义。
  2. 新开发的代码依赖中间层提供的新接口。
  3. 将依赖老接口的代码改为调用新接口。
  4. 确保所有的代码都调用新接口之后,删除掉老的接口。

这样,每个阶段的开发工作量都不会很大,都可以在很短的时间内完成。重构跟开发冲突的概率也变小了。

 

3. 模块化

合理地划分模块能有效地解耦代码,提高代码的可读性和可维护性。所以,我们在开发代码的时候,一定要有模块化意识,将每个模块都当作一个独立的 lib 一样来开发,只提供封装了内部实现细节的接口给其他模块使用,这样可以减少不同模块之间的耦合度。

实际上,从刚刚的讲解中我们也可以发现,模块化的思想无处不在,像 SOA、微服务、lib 库、系统内模块划分,甚至是类、函数的设计,都体现了模块化思想。

如果追本溯源,模块化思想更加本质的东西就是分而治之。

 

4. 其他设计思想和原则

4.1. 单一职责原则

高内聚会让代码更加松耦合,而实现高内聚的重要指导原则就是单一职责原则。模块或者类的职责设计得单一,而不是大而全,那依赖它的类和它依赖的类就会比较少,代码耦合也就相应的降低了。

 

4.2. 基于接口而非实现编程

基于接口而非实现编程能通过接口这样一个中间层,隔离变化和具体的实现。这样做的好处是,在有依赖关系的两个模块或类之间,一个模块或者类的改动,不会影响到另一个模块或类。

实际上,这就相当于将一种强依赖关系(强耦合)解耦为了弱依赖关系(弱耦合)。

 

4.3. 依赖注入

跟基于接口而非实现编程思想类似,依赖注入也是将代码之间的强耦合变为弱耦合。尽管依赖注入无法将本应该有依赖关系的两个类,解耦为没有依赖关系,但可以让耦合关系没那么紧密,容易做到插拔替换。

 

4.4. 多用组合少用继承

  • 继承是一种强依赖关系,父类与子类高度耦合,且这种耦合关系非常脆弱,牵一发而动全身,父类的每一次改动都会影响所有的子类。
  • 组合关系是一种弱依赖关系,这种关系更加灵活,所以,对于继承结构比较复杂的代码,利用组合来替换继承,也是一种解耦的有效手段。

 

4.5. 迪米特法则

迪米特法则讲的是,不该有直接依赖关系的类之间,不要有依赖;有依赖关系的类之间,尽量只依赖必要的接口。从定义上,我们明显可以看出,这条原则的目的就是为了实现代码的松耦合。

 
 
《设计模式之美》-- 王争

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