软件体系结构课程 | 4 设计原则 | 4.8 包耦合原则

三个耦合：保证不同的包耦合度低
（1）无环依赖原则
要去掉包图依赖关系里面出现的“环状”依赖关系
1、有环就相当于包依赖程度高：
有环上下游都影响，一个改了，全改一遍。没环上游包受到影响，下游包不受到影响
2、去掉环就相当于一定程度上解决早晚综合症问题：
提交我自己的不会影响别人的包，不同人提交的东西影响程度越小。
3、怎么去掉环？
两种方法：
①遵循依赖倒置原则进行设计，引入接口进行解耦
②创建新的包，供形成环的包依赖使用，以消除环
（2）稳定依赖原则
1.包图里面，包与包依赖的路径，应该是上游的依赖了很多包的包应该是不稳定的。往下游走包越来越稳定。
原因：
多个包依赖于一个包，所以被依赖的包应该稳定一下，否则一直修改，很多包都要受到影响，使得系统不稳定。
2.没有X包，最底层的X包不依赖于其他的包，他不受到其他的包的影响，所以她本身就相对稳定。
3.不稳定的包：1.没有其他的包依赖于它，它可以随便变，不会影响到别的包。2.依赖于底层的很多的包，所以任何底层包有变化都会影响到Y所以Y不稳定。
4.量化一个包的不稳定度的公式：
不稳定度 = 包里所有类的出度之和/包里所有类的出度之和＋包里所有类的入度之和
如果稳定的包依赖不稳定的包，即不符合稳定依赖原则，那么使用依赖反转原则改变依赖方向，使之符合稳定依赖原则
（3）稳定抽象原则
1.稳定抽象原则：一个稳定的包应该是抽象的包，一个不稳定的包应该是一个不抽象的包
2.这是一个将“稳定和不稳定”与“抽象”相结合的原则。
3.先理解“抽象的包”这个概念：一个包里面包含的抽象类越多，这个包就越抽象；反之，这个包就越不抽象。即：抽象类占的比例越高，那么包就越抽象
4.量化包抽象程度的公式
抽象程度 = 抽象类的个数/抽象类的个数+具体类个数
5.举例：父类的包应该是稳定的，所以应该是一个抽象的包。子类可以是一个不抽象的包。

1.稳定依赖原则：
在包图里面，看依赖的路径
上游依赖很多个包的这个包是不稳定的，越往下走越稳定
2.稳定度的衡量：
•Ce: Efferent Couplings（包里面类的出度之和）
•Ca: Afferent Couplings（包里面类的入度之和）
•I= Ce / (Ca + Ce): Instability（I为不稳定度）
一个包的不稳定度=包里所有类的出度之和/（包里所有类的出度之和+包里所有类的入度之和）
3.去掉环的方法：
两种方法：
①遵循依赖倒置原则进行设计，引入接口进行解耦
②创建新的包，供形成环的包依赖使用，以消除环

包的耦合性原则一、无环依赖原则（ADP - The Acyclic Dependencies Principle ）
在包的依赖关系图中不允许存在环。
解除依赖环的方法
1. 使用依赖倒置原则。
2. 创建一个新包，把共同依赖的类移动到新包里面。
二、稳定依赖原则（SDP - The Stable-Dependencies Principle ）
朝着稳定的方向进行依赖
稳定性和更改所需要的工作量有关。
包稳定性度量
一种方式是计算进、出该包的依赖关系的数目。我们可以使用这些来数值计算该包的位置稳定性。
· Ca输入耦合度：指处于该包的外部并依赖于该包内的类的类的数目。
· Ce输出耦合度：指处于该包的内部并依赖于该包外的类的类的数目。
· 不稳定性I：I = Ce / (Ca + Ce)
该度量的取值范围是[0, 1]。
当一个包的I度量值为1时，就意味着没有任何其他的包依赖于该包（Ca=0），而该包依赖于其他的包（Ce > 0）。这是一个包最不稳定的状态；它是不承担责任并且有依赖性的。因为没有包依赖于它，所以它就没有不改变理由，而它所依赖的包会给它提供丰富的更改理由。
另一方面，当一个包的I度量值为0时，就意味着其他包会依赖于该包（Ca > 0），但是该包却不依赖于任何其他的包（Ce=0）。它是负有责任且无依赖性的。这种包达到了最大程度的稳定性。它的依赖者使其难以更改，而且没有任何依赖关系会迫使它去改变。
SDP规定一个包的I度量值应该大于它所依赖的包的I度量值（也就是说，I度量值应该顺着依赖的方向减少）。
如果一个系统中所有的包都是最大程度稳定的，那么该系统就是不能改变的。这不是希望的情形。事实上，我们希望所设计出来的包结构中，一些包是不稳定的而另一个包是稳定的。
可改变的包位于顶部并依赖于底部稳定的包。把不稳定的包放在图的顶部是一个有用的约定，因为任何向上的箭头都意味着违反了SDP。
三、稳定抽象原则（The Stable-Abstractions Principle）
包的抽象程度应该和其稳定程序一致
该原则把包的稳定性和抽象性联系起来。它规定，一个稳定的包应该也是抽象的，这样它的稳定性就不会使其无法扩展。另一方面，它规定，一个不稳定的包应该是具体的，因为它的不稳定性使其内部的具体代码易于更改。
SAP和SDP结合在一起形成了针对包的DIP原则。这样说是准确的，因为SDP规定依赖应该朝着稳定的方向进行，而SAP则规定稳定性意味着抽象性。因为，依赖应该朝着抽象的方向进行。
包抽象度度量
A是一个测量包抽象程度的度量标准。它的值就是包中抽象类的数目和全部类的数目的比值。
· Nc- 包中类的总数
· Na- 包中抽象类的数目
· A = Na / Nc- 包的抽象性
度量A的取值范围是从0到1。0意味着包中没有任何抽象类。1意味着包中只包含抽象类。

无环依赖原则
包之间的依赖关系不能存在环。如果存在环则表示依赖关系较强，可以考虑将环给消除。
有环说明环中的包是循环依赖的，其中一个包的修改可能环内的包都需要修改，所以依赖程度高；去掉环，前面的人代码合并到一起，后面的人再去合并，不会影响之前合并好的代码。
去掉环两种方法：
①遵循依赖反转原则进行设计，引入接口进行解耦
②创建新的包，供形成环的包依赖使用，以消除环
稳定依赖原则
不稳定的包依赖于稳定的包，按照依赖关系稳定度降低
依赖关系从不稳定的包依赖到稳定的包（稳定的包不依赖于其他包，不稳定的包依赖于很多包，可以由公式计算出不稳定性，公式为不稳定包的比例）
稳定抽象原则
包的抽象不是绝对的，取决于其所包含的抽象类的比例
一个包越稳定应该越抽象，其所包含的抽象类越多。抽象度计算公式为计算抽象类在所有类中所占比例。

包的耦合度原则：
1、无环依赖原则
在包的依赖关系图中不允许有环存在。依赖关系图中有环存在说明存在依赖关系中循环依赖，使得包之间依赖程度高，一旦这个环里面有包改变了，环里其他的包都会受到影响。
为了避免上述问题，包的依赖关系图应该是一个有向无环图，也就是不管从图中哪个包开始，沿着依赖关系走，都不会走回到起点。
如果图中有环存在那就要解除环，方法有以下两个：
(1)应用依赖导致原则，使环中的一条有向边方向反转，这样环就解除了。
(2)创建一个新的包，使环中一条边两端的包都依赖于这个新的包，这样也可以解除环。
2、稳定依赖原则
朝着稳定的方向进行依赖，这样可以确保不稳定的包依赖于稳定的包，使得不稳定的包进行修改时对其他包的影响降到最低。
稳定的包：不依赖于其他包但是由其他的包依赖于它。
不稳定的包：没有其他的包依赖于它，但是它依赖于其他的包。
包的稳定性可以用不稳定度来衡量：
不稳定度=包里面类的出度之和/(包里面类的入度之和+包里面类的出度之和)
不稳定度应该顺着依赖的方向逐渐降低。
3、稳定抽象原则
稳定的包也应该是抽象的。包的抽象程度可以用包内抽象类所占比例来衡量，包内抽象类所占比例越高，包的抽象程度就越高，包也就越稳定。
稳定的包也包含抽象类，系统通过在其他包中实现该稳定包中的抽象类来进行扩展，而该稳定包无需修改，从而在保持包的稳定的同时也保证了它的灵活性。

包耦合原则包括无环依赖原则、稳定依赖原则和稳定抽象原则。
无环依赖原则：包之间的依赖结构必须是一个直接的无环图形。也就是说，在依赖结构中不允许出现环即循环依赖。
两种解除依赖环的方法：
①遵循依赖倒置原则进行设计，引入接口进行解耦
②创建新的包，供形成环的包依赖使用，以消除环
稳定依赖原则：
被其他包依赖，但自身很少或者不依赖其他的包，受其他的包影响很小，这个包就是稳定的包，反之就是不稳定的包。
依赖性应该从不稳定的包转到稳定的包，即不稳定的包依赖于稳定的包，按照依赖关系稳定度降低。
稳定性指标Ca输入耦合度：指处于该包的外部并依赖于该包内的类的类的数目。
不稳定性I：I = Ce / (Ca + Ce)
依赖性应该从大I度量的包转到小I度量的包，即一个包的I度量值应该大于它所依赖的包的I度量值。
稳定抽象原则
包的抽象程度应该和其稳定程序一致
一个包如果是稳定的包，那么他就是抽象的包；如果是不稳定的包，就是不抽象的包。
抽象类占的比例越高，包就越抽象。
抽象的包：有很多抽象类
不抽象的包：没有抽象类

包耦合原则解决的是设计包之间关系的问题，其内容包括：
一．无环依赖原则
包之间的依赖关系不能存在环，也即不能循环依赖。
要去掉环，有两种方法：
①遵循依赖倒置原则进行设计，引入接口进行解耦；
②创建新的包，供形成环的包依赖使用，以消除环。
二．稳定依赖原则
依赖性应该从不稳定的包指向稳定的包，即不稳定的包依赖于稳定的包。
被其他包依赖，但自身很少或者不依赖其他的包，受其他的包影响很小，这个包就是稳定的包；反之，则是不稳定的包。
衡量包稳定与否的方法：
一个包的不稳定度 = 包里所有类的出度之和 /（包里所有类的出度之和 + 包里所有类的入度之和）
三．稳定抽象原则
包的抽象程度应该和其稳定程度一致。
一个包里面包含的抽象类越多，这个包就越抽象；反之，这个包就越不抽象。
衡量包抽象程度的方法：
一个包的抽象程度 = 包中抽象类的数量 / (包中抽象类的数量 + 包中具体类的数量)

无环依赖原则：在包的依赖关系图中不允许出现环。如果出现环，就无法避免早后综合征的问题，且无法进行增量式开发。因为修改环路上任何一个包，都会影响其他的包。而如果没有环，那么一定可以找到一个包他不依赖于别的包，在开发时，我们可以先对这个包进行开发，然后采取增量式开发其他部分，这样也就可以解决早后综合征。破除环的方法，有两种。一种是采用依赖倒置原则，新增一个接口类。另一种是创建一个新的包。
稳定依赖原则：包与包之间顺着稳定的方向依赖，即不稳定的包依赖于稳定的包。
稳定的包就是被更多的被其他包依赖，而很少甚至不依赖于其他包的包。
遵从稳定依赖原则才能让包之间的依赖关系较低。如果不遵从这一原则，不稳定的包又依赖于其他不稳定的包，那么我们对任意一个包做修改，都会对别的包有很大的影响。
稳定抽象原则：一个稳定的包应该是抽象的。程序中的具体实现，通常容易被修改，而抽象的高层的概念，是相对不会变化的。比如有一个类“生物”，那么，“动物”、“人类”等类都要继承“生物”这个类，若“生物”这个类中有个“睡眠”方法，那么有的生物是晚上睡觉，有的是白天睡觉，这样该方法的具体实现就不同。在这个关系里，“生物”就是稳定的，被依赖的，它是抽象的。而不稳定的，继承于它的类是不抽象的。这个原理也与依赖倒置原则中，新添一个接口类的解决方法类似。

包耦合原则、以下三个原则：
1.无环依赖原则：
A=>B B=>C C=>A
此结构称为有环，在这样的结构中无论修改ABC中哪一个，都需要对另外两个修改，耦合度高。
A=>B B=>C C=>D
此结构为无环，在这样结构中修改其中一个，只需要修改其下游的包，耦合度相对较低。
去环方法：依赖倒置方法
2.稳定依赖原则：
稳定的定义：一个包依赖的越少，被依赖的越多，就越稳定。（不被其他包影响的能力）
稳定依赖原则：使被依赖的包的稳定程度尽可能高
3.稳定抽象原则：
抽象的定义：一个包所含的抽象类越高，就越抽象。
稳定与抽象的关系：越抽象，在某种程度上就会越稳定。
稳定抽象原则：使被依赖的包的抽象程度尽可能高。

包耦合原则是用来解决包之间关系的问题。
包耦合原则包含无环依赖原则、稳定依赖原则、稳定抽象原则。
无环依赖原则
简称 ADP
无环依赖原则要求在包依赖关系图中不允许环存在。
消除包依赖图中的环？
1. 将开发环境划分为可发布的包
2. 自顶向下的设计
3. 应用依赖倒置原则
稳定依赖原则
简称 SDP
无环依赖原则要求顺着稳定的方向依赖。
SDP 原则可以确保不稳定的模块依赖稳定的模块。
稳定的包：3个软件包依赖包 X，包 X 不依赖其他包。

不稳定的包：包 Y 依赖3个包，没有其他包依赖包 Y。

稳定抽象原则
简称 SAP
稳定的包应该是抽象的
1. 一个稳定的包也应该是抽象的，其稳定性不应该妨碍它被扩展
2. SAP和SDP合起来等同于包的DIP原则