《C++代码整洁之道：C++17 可持续软件开发模式实践》 —3.7　松耦合原则

3.7　松耦合原则

考虑下面的示例代码：

代码3-5　一种可以开灯和关灯的开关

这段代码基本上可以正常运行。首先你需要创建Lamp类的实例，然后通过引用方式将Lamp的实例传递给Switch。这个小例子看起来像图3-4描述的那样。

这个设计有什么问题？

问题就是，我们的Switch类直接包含了一个具体类Lamp的引用。换句话说，这个Switch类知道那是一个具体的Lamp类。

也许你会争辩说：“好吧，这就是开关的目的，开关必须能够开灯和关灯。”我会说：“是的，如果这是开关应该做的唯一的一件事情，那么这个设计就足够了。但是，请你去商店看看，卖开关的人知道灯的存在吗？”

你对这个设计的可测试性有什么看法？在单元测试中，SWitch类可以被单独测试吗？显然这是不可能的。当开关不仅需要打开灯、打开风扇、打开电动卷帘时，我们该怎么办？

在上面的例子中，灯和开关是紧耦合的。

在软件开发过程中，应该寻求模块间的松耦合（也称为低耦合或弱耦合）。这意味着你应该构建一个系统，在该系统中，每个模块都应该很少使用或不知道其他独立模块的定义。

软件开发中，松耦合的关键是接口。接口声明类的公共行为，而不涉及该类的具体实现。接口就像合同，而实现接口的类负责履行契约，也就是说，这些实现接口的类必须为接口的方法签名提供具体的实现。

在C++中，使用抽象类实现接口，如下所示：

代码3-6　Switchable接口

这个Switch类不再包含Lamp类的引用。相反，它持有了我们新定义的Switchable接口类。

代码3-7　改进后的Switch类，灯不见了

这个Lamp类实现了我们新定义的Switchable接口。

代码3-8　Lamp类实现了Switchable接口

用UML类图表示，我们新设计的类图看起来像下图3-5那样。

图3-5　通过Switchable接口，实现了Switch和Lamp的松耦合

这个设计的优点是显而易见的。Switch已经能完全独立于由它控制的具体类。而且，Switch可以通过实现Switchable接口的测试替身进行独立的测试。如果你想控制一个风扇而不是一盏灯呢？也没有问题，这个设计对扩展是开放的。只需要创建一个实现了Switchable接口的风扇类或者电气设备的其他类就可以了，详见图3-6。

图3-6　通过Switchable接口，Switch能够控制不同种类的电气设备

松耦合可以为系统的各个独立的模块提供高度的自治性，该原理可以适用于很多不同的层次：可以用在最小的模块上，当然，还可以用在大型组件的体系结构上。高内聚会促进松耦合，因为具有明确定义责任的模块，通常会依赖于较少的其他模块。