Chapter 14 - 元件耦合性

本章會討論到關於元件耦合性的三個原則：

  • 無環依賴原則
    • The Acyclic Dependencies Priciple
    • 簡稱 ADP
  • 穩定依賴原則
    • The Stable Dependencies Principle
    • 簡稱 SDP
  • 穩定抽象原則
    • The Stable Abstractions Principle
    • 簡稱 SAP

無環依賴原則 (ADP)

在元件的依賴關係圖中不允許出現環

如14-2圖中，Database的發佈必須相容於Entities，而遵循這個依賴關係，我們也必須讓Authorizer也相容，同時Database跟Authorizer都相容於Interractors，這使任何改動與發佈要付出很大的成本。這些元件之間的改動及行為必須要完全一致，事實上他們已經變成了同一個大元件。

解除依賴環

  1. 使用依賴反轉原則(DIP)，新增介面至Entities中

  2. 新建立一個Entities與Authorizer都依賴的元件(Permission)，不過此解決方案在存在改變的前提下，元件的結構是不穩定的。



    不過此解決方案在存在改變的前提下，元件的結構是不穩定的。

穩定依賴原則 (SDP)

朝著穩定的方向進行依賴

透過符合共同封閉原則(CCP)，我們設計出一些元件是可變的，我們預期他變化，但其他模組只要建立一個對該模組了依賴，則該元件會變得難以更改。透過遵循穩定依賴原則(SDP)，我們可以確保那些易於更改的元件不會被那些比他們難以更改的元件依賴。

穩定性

圖14-5展現了一個穩定的元件X。因為有3個元件依賴他，所以有個3合理的理由不去改變它。而X不依賴於任何元件，因此所有外部影響都不會驅使X做出改變。我們稱X是無依賴性的(independent)


圖14-6展現了一個非常不穩定的元件Y。沒有任何元件依賴Y，而且Y還依賴其他3個元件，所以他具有三個淺在的因素可能驅使自身的更改。我們稱Y是依賴性的。


計算穩定性的度量

$I=\frac{Fan-out}{Fan-in + Fan-out}$

  • $I$ : 不穩定性(Instability), $I\in[0,1]$
  • Fan-out : 輸入依賴度，意即有多少元件依賴著要測量的元件。(就是有多少箭頭往要測量的元件指的意思)
  • Fan-in : 輸出依賴度，亦即要測量的元件依賴多少外部元件。(就是有幾根往元件外面指的箭頭的意思)

如範例，$Fan-out=1,Fan-in=3,I=\frac{1}{1+3}=\frac{1}{4}$


當$I=1$值為1時，意味著沒有任何的元件依賴該元件，而該元件卻依賴於其他元件，此為一個元件的最不穩定狀態。

當$I=0$時，意味著所有元件都依賴於該元件，而該元件卻不依賴於任何其他元件，此為一個元件的最穩定狀態

穩定依賴原則(SDP)的規定是，一個元件的I值必須大於他所依賴的元件的I值。換言之，I值必須順著依賴的方向減少

並非所有元件都應該是穩定的

如同共同封閉原則(CCP)，我們將易變的模組與類別封裝至同一個元件，並且期望該元件是容易改動的。事實上，我們希望我們設計出來的元件架構中，有一些元件是不穩定的，有些元件是穩定的，在不違反穩定依賴原則(SDP)的狀態之下。

穩定抽象原則 (SAP)

元件的抽象程度應該與元件的穩定程度一致

『一個穩定的元件應該也是抽象的』，這樣他的穩定性就不會阻止他進行拓展。

『一個不穩定的元件應該是具體的』，由於他的不穩定性使其內部的具體程式碼容易被更改。

穩定抽象原則(SAP)與穩定依賴原則(SDP)結合在一起就形成了元件版本的DIP原則。穩定依賴原則(SDP)表示依賴應該朝著穩定的方向進行，而穩定抽象原則(SAP)則規定穩定意味著「抽象性」。因此，依賴應該「朝著抽象的方向」進行。

計算抽象性的度量

$A$：抽象性。$A=\frac{N_a}{N_c}$。

$N_c$：元件中類別的總數。

$N_a$：元件中抽象類別及介面的總數。

穩定性與抽象性的關係

我們可以建立一個以$I$(穩定性)為$X$軸，以$A$(抽象性)為$Y$軸的座標圖。如下圖。


  • 最穩定、最抽象的元件會落在最左上角的$(0,1)$處
  • 最不穩定、最具體的元件會落在右下角的$(1,0)$處
  • 在靠近$(0,0)$位置上的元件，高度穩定且具體，表示他將會相當難以修改，故稱之為「痛苦地帶」。
  • 落在靠近$(1,1)$位置上的元件，相當抽象卻又無人依賴他(嘗試想像你創造了一個interface卻沒有被使用到)，所以在這個位置我們稱之為「無用地帶」。
  • 主序列上的元件會在抽象性及穩定性之間取捨，並非無用也不特別痛苦。(正常來說在主序列上的元件已經算是取得了相當好的位置)
  • 主序列上最佳的位置位於主序列的兩個端點處，意即落在$(0,1)$、$(1,0)$的位置上。