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控制耦合

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耦合性（英語：Coupling，dependency，或稱耦合力或耦合度）是一種軟件度量，是指一程序中，模塊及模塊之間信息或參數依賴的程度。
控制耦合（control coupling）指一個模塊調用另一個模塊時，傳遞的是控制變量（如開關、標誌等），被調模塊通過該控制變量的值有選擇地執行塊內某一功能。這種耦合對系統的影響較大，它影響接收控制流模塊的內部運行。這種模塊嚴格説不是“黑箱”模塊，不利於模塊的修改與維護。雖然控制聯結的耦合度高於數據耦合，但這種聯結有時是必要的。特別對某些反映狀態標誌的控制信息傳遞是必須的。控制信息不同於數據信息，是控制處理過程的一些參數。 [1] 
中文名
控制耦合
外文名
control coupling
釋    義
模塊間傳遞的信息不但有數據
例    如
一個模塊通過傳遞開關等

目錄

  1. 1 簡介
  2. 2 分類
  3. 3 缺點
  1. 4 改善方法
  2. 5 特點
  3. 6 計算方法
  1. 7 相關條目

控制耦合簡介

耦合性（英語：Coupling，dependency，或稱耦合力或耦合度）是一種軟件度量，是指一程序中，模塊及模塊之間信息或參數依賴的程度。
內聚性是一個和耦合性相對的概念，一般而言低耦合性代表高內聚性，反之亦然。耦合性和內聚性都是由提出結構化設計概念的賴瑞·康斯坦丁所提出。低耦合性是結構良好程序的特性，低耦合性程序的可讀性及可維護性會比較好。 [2] 

控制耦合分類

耦合性可以是低耦合性（或稱為鬆散耦合），也可以是高耦合性（或稱為緊密耦合）。以下列出一些耦合性的分類，從高到低依序排列：
  • 內容耦合（content coupling，耦合度最高）：也稱為病態耦合（pathological coupling）當一個模塊直接使用另一個模塊的內部數據，或通過非正常入口而轉入另一個模塊內部。
  • 共用耦合/公共耦合（common coupling）：也稱為全局耦合（global coupling.）指通過一個公共數據環境相互作用的那些模塊間的耦合。公共耦合的複雜程序隨耦合模塊的個數增加而增加。
  • 外部耦合（external coupling）：發生在二個模塊共用一個外加的數據格式、通信協議或是設備界面，基本上和模塊和外部工具及設備的溝通有關。
  • 控制耦合（control coupling）：指一個模塊調用另一個模塊時，傳遞的是控制變量（如開關、標誌等），被調模塊通過該控制變量的值有選擇地執行塊內某一功能;
  • 特徵耦合/標記耦合（stamp coupling）：也稱為數據結構耦合，是指幾個模塊共享一個複雜的數據結構，如高級語言中的數組名、記錄名、文件名等這些名字即標記，其實傳遞的是這個數據結構的地址;
  • 數據耦合/數據耦合（data coupling）：是指模塊藉由傳入值共享數據，每一個數據都是最基本的數據，而且只分享這些數據（例如傳遞一個整數給計算平方根的函數）。
  • 消息耦合（message coupling，是無耦合之外，耦合度最低的耦合）：可以藉由以下二個方式達成：狀態的去中心化（例如在對象中），組件間利用傳入值或消息傳遞 (計算機科學)來通信。
  • 無耦合：模塊完全不和其他模塊交換信息。
面向對象程序設計
  • 子類耦合（subclass coupling）：描述子類和父類別之間的關係，子類鏈接到父類別，但父類別沒有鏈接到子類。
  • 時空耦合（temporal coupling）：二個動作只因為同時間發生，就被包裝在一個模塊中。
後來的研究提出了許多不同層面的耦合性，並且用來評估實務上各種的模塊化法則的實施程度。 [2] 

控制耦合缺點

緊密耦合的系統在開發階段有以下的缺點：
  1. 一個模塊的修改會產生漣漪效應，其他模塊也需隨之修改。
  2. 由於模塊之間的相依性，模塊的組合會需要更多的精力及時間。
  3. 由於一個模塊有許多的相依模塊，模塊的可複用性低。 [2] 

控制耦合改善方法

機能設計是一種可以降低耦合性的方法，此方法以機能性的角度設法限制各模塊需負責的事務。在類別A及B之間，若有以下任何一種情形，會提高二者的耦合性：
  • A有一個屬性是參考類別B（此屬性的形態為類別B）
  • A調用對象B提供的服務
  • A有一個方法會參考類別B（此方式會傳回一形態為類別B的物性）
  • A是類別B的子類。
鬆散耦合是指二個彼此相關的模塊，其中的接口是一個簡單而穩定的接口，且其接口和任一模塊內部的實現方式無關。
像CORBA或組件對象模型等系統，允許一對象在不知道另一對象實現方式的情形下和另一對象交互。這類系統甚至允許一對象和用其他語言撰寫的對象進行交互。 [3]  [2] 

控制耦合特點

耦合性和內聚性二個名詞常一起出現，用來表示一個理想模塊需要有的特點，也就是低耦合性及高內聚性。耦合性着重於不同模塊之間的相依性，而內聚性着重於一模塊中不同功能之間的關係性。低內聚性表示一個模塊中的各機能之間沒什麼關係，當模塊擴充時常常會出現問題。 [3] 

控制耦合計算方法

以下是一種計算模塊耦合性的方法：
對於數據和控制流的耦合：
  • di：輸入數據參數的個數
  • ci：輸入控制參數的個數
  • do：輸出數據參數的個數
  • co：輸出控制參數的個數
全域耦合：
  • gd：用來存儲數據的全域變量
  • gc：用來控制的全域變量
環境耦合：
  • w：此模塊調用的模塊個數（扇出）
  • r：調用此模塊的模塊個數（扇入）
若Coupling(C)數值越大，表示模塊耦合的情形越嚴重，數值一般會界於0.67（低度耦合）到1.0（高度耦合）之間。
舉例，若一模塊只有一個輸入數據參數，一個輸出數據參數：
若一模塊的輸入數據參數、輸入控制參數、輸出數據參數及輸出控制參數都是5個，訪問10個全域變量，扇出和扇入的模塊個數別是3個及4個：

控制耦合相關條目

參考資料
  • 1.    蘇選良 ．管理信息系統 ：電子工業出版社 ，2003年
  • 2.    Pressman, Roger S. Ph.D (1982). Software Engineering - A Practitioner's Approach - Fourth Edition. ISBN 0-07-052182-4
  • 3.    F. Beck, S. Diehl. On the Congruence of Modularity and Code Coupling. In Proceedings of the 19th ACM SIGSOFT Symposium and the 13th European Conference on Foundations of Software Engineering (SIGSOFT/FSE '11), Szeged, Hungary, September 2011. doi:10.1145/2025113.2025162