055-Bean&工厂方法

1. 程序的耦合

耦合性(Coupling)，也叫耦合度，是对模块间关联程度的度量。耦合的强弱取决于模块间接口的复杂性、调用模块的方式以及通过界面传送数据的多少。模块间的耦合度是指模块之间的依赖关系，包括控制关系、调用关系、数据传递关系。模块间联系越多，其耦合性越强，同时表明其独立性越差( 降低耦合性，可以提高其独立性)。

耦合性存在于各个领域，而非软件设计中独有的，但是我们只讨论软件工程中的耦合。在软件工程中，耦合指的就是就是对象之间的依赖性。对象之间的耦合越高，维护成本越高。因此对象的设计应使类和构件之间的耦合最小。软件设计中通常用耦合度和内聚度作为衡量模块独立程度的标准。划分模块的一个准则就是高内聚低耦合。它有如下分类：

  1. 内容耦合。当一个模块直接修改或操作另一个模块的数据时，或一个模块不通过正常入口而转入另一个模块时，这样的耦合被称为内容耦合。内容耦合是最高程度的耦合，应该避免使用之。

  2. 公共耦合。两个或两个以上的模块共同引用一个全局数据项，这种耦合被称为公共耦合。在具有大量公共耦合的结构中，确定究竟是哪个模块给全局变量赋了一个特定的值是十分困难的。

  3. 外部耦合 。一组模块都访问同一全局简单变量而不是同一全局数据结构，而且不是通过参数表传递该全局变量的信息，则称之为外部耦合。

  4. 控制耦合 。一个模块通过接口向另一个模块传递一个控制信号，接受信号的模块根据信号值而进行适当的动作，这种耦合被称为控制耦合。

  5. 标记耦合 。若一个模块 A 通过接口向两个模块 B 和 C 传递一个公共参数，那么称模块 B 和 C 之间存在一个标记耦合。

  6. 数据耦合。模块之间通过参数来传递数据，那么被称为数据耦合。数据耦合是最低的一种耦合形式，系统中一般都存在这种类型的耦合，因为为了完成一些有意义的功能，往往需要将某些模块的输出数据作为另一些模块的输入数据。

  7. 非直接耦合 。两个模块之间没有直接关系，它们之间的联系完全是通过主模块的控制和调用来实现的。

总结：
耦合是影响软件复杂程度和设计质量的一个重要因素，在设计上我们应采用以下原则：如果模块间必须存在耦合，就尽量使用数据耦合，少用控制耦合，限制公共耦合的范围，尽量避免使用内容耦合。

内聚与耦合

  • 内聚标志一个模块内各个元素彼此结合的紧密程度，它是信息隐蔽和局部化概念的自然扩展。内聚是从功能角度来度量模块内的联系，一个好的内聚模块应当恰好做一件事。它描述的是模块内的功能联系。
  • 耦合是软件结构中各模块之间相互连接的一种度量，耦合强弱取决于模块间接口的复杂程度、进入或访问一个模块的点以及通过接口的数据。

程序讲究的是低耦合，高内聚。就是同一个模块内的各个元素之间要高度紧密，但是各个模块之间的相互依存度却要不那么紧密。内聚和耦合是密切相关的，同其他模块存在高耦合的模块意味着低内聚，而高内聚的模块意味着该模块同其他模块之间是低耦合。在进行软件设计时，应力争做到高内聚，低耦合

2 耦合示例

我们在开发中，有些依赖关系是必须的，有些依赖关系可以通过优化代码来解除的。请看下面的示例代码：

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public class AccountServiceImpl implements IAccountService {
    private IAccountDao accountDao = new AccountDaoImpl();
}

上面的代码表示：业务层调用持久层，并且此时业务层在依赖持久层的接口和实现类。如果此时没有持久层实现类，编译将不能通过。这种编译期依赖关系，应该在我们开发中杜绝。我们需要优化代码解决。

再比如：早期我们的 JDBC 操作，注册驱动时，我们为什么不使用 DriverManager 的 register 方法，而是采用 Class.forName 的方式？

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public class JdbcDemo1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //1.注册驱动
        //DriverManager.registerDriver(new com.mysql.jdbc.Driver());
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        //2.获取连接
        //3.获取预处理 sql 语句对象
        //4.获取结果集
        //5.遍历结果集
    }
}

原因就是：我们的类依赖了数据库的具体驱动类（MySQL），如果这时候更换了数据库品牌（比如 Oracle），需要修改源码来重新数据库驱动。这显然不是我们想要的

3 解决程序耦合的思路

我们使用 jdbc 时，是通过反射来注册驱动的，代码如下：Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");

此时的好处是，我们的类中不再依赖具体的驱动类，此时就算删除 mysql 的驱动 jar 包，依然可以编译（运行就不要想了，没有驱动不可能运行成功的）。

同时，也产生了一个新的问题，mysql 驱动的全限定类名字符串是在 java 类中写死的，一旦要改还是要修改源码。解决这个问题也很简单，使用配置文件配置。

4 工厂模式解耦

在实际开发中我们可以把三层的对象都使用配置文件配置起来，当启动服务器应用加载的时候，让一个类中的方法通过读取配置文件，把这些对象创建出来并存起来。在接下来的使用的时候，直接拿过来用就好了。那么，这个读取配置文件，创建和获取三层对象的类就是工厂。

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package com.itheima.factory;

import java.io.InputStream;
import java.util.Enumeration;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Properties;

/**
 * 一个创建Bean对象的工厂
 *
 * Bean：在计算机英语中，有可重用组件的含义。
 * JavaBean：用java语言编写的可重用组件。
 *      javabean >  实体类
 *
 *   它就是创建我们的service和dao对象的。
 *
 *   第一个：需要一个配置文件来配置我们的service和dao
 *           配置的内容：唯一标识=全限定类名（key=value)
 *   第二个：通过读取配置文件中配置的内容，反射创建对象
 *
 *   我的配置文件可以是xml也可以是properties
 */
public class BeanFactory {
    //定义一个Properties对象
    private static Properties props;

    //定义一个Map,用于存放我们要创建的对象。我们把它称之为容器
    private static Map<String,Object> beans;

    //使用静态代码块为Properties对象赋值
    static {
        try {
            //实例化对象
            props = new Properties();
            //获取properties文件的流对象
            InputStream in = BeanFactory.class.getClassLoader().getResourceAsStream("bean.properties");
            props.load(in);
            //实例化容器
            beans = new HashMap<String,Object>();
            //取出配置文件中所有的Key
            Enumeration keys = props.keys();
            //遍历枚举
            while (keys.hasMoreElements()){
                //取出每个Key
                String key = keys.nextElement().toString();
                //根据key获取value
                String beanPath = props.getProperty(key);
                //反射创建对象
                Object value = Class.forName(beanPath).newInstance();
                //把key和value存入容器中
                beans.put(key,value);
            }
        }catch(Exception e){
            throw new ExceptionInInitializerError("初始化properties失败！");
        }
    }

    /**
     * 根据bean的名称获取对象
     * @param beanName
     * @return
     */
    public static Object getBean(String beanName){
        return beans.get(beanName);
    }

    /**
     * 根据Bean的名称获取bean对象
     * @param beanName
     * @return

    public static Object getBean(String beanName){
        Object bean = null;
        try {
            String beanPath = props.getProperty(beanName);
//            System.out.println(beanPath);
            bean = Class.forName(beanPath).newInstance();//每次都会调用默认构造函数创建对象
        }catch (Exception e){
            e.printStackTrace();
        }
        return bean;
    }*/
}

5 控制反转-Inversion Of Control

上一小节解耦的思路有 2 个问题：

  1. 存哪去？
    分析：由于我们是很多对象，肯定要找个集合来存。这时候有 Map 和 List 供选择。到底选 Map 还是 List 就看我们有没有查找需求。有查找需求，选 Map。所以我们的答案就是在应用加载时，创建一个 Map，用于存放三层对象。我们把这个 map 称之为容器。

  2. 还是没解释什么是工厂？
    工厂就是负责给我们从容器中获取指定对象的类。这时候我们获取对象的方式发生了改变。原来我们在获取对象时，都是采用 new 的方式。是主动的。现在我们获取对象时，同时跟工厂要，有工厂为我们查找或者创建对象。是被动的。
    这种被动接收的方式获取对象的思想就是控制反转，它是 spring 框架的核心之一。

明确 ioc 的作用：削减计算机程序的耦合(解除我们代码中的依赖关系)

控制反转：就是把程序执行过程由原来的程序员控制转向由框架来控制,它包括依赖注入和依赖查找。

Java
#Java
055-Bean&工厂方法
https://flepeng.github.io/021-Java-01-course-055-Bean-工厂方法/
作者
Lepeng
发布于
2020年2月2日
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