【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？

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
   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。

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