【60天备战2024年11月软考高级系统架构设计师——第21天：系统架构设计原则——高内聚低耦合】
在软件架构设计中，“高内聚低耦合”是至关重要的设计原则，它能够提高系统的可维护性、可扩展性和灵活性。理解并实践这一原则可以帮助系统架构师在设计过程中构建出健壮的系统。
什么是高内聚？
高内聚指的是模块内部的功能相关性强，模块内部的各个功能应紧密关联、协同工作。一个高内聚的模块通常有明确的职责，只负责完成一类具体任务，而不会涉及其他不相关的功能。这样设计的好处是模块内部的修改不会影响到其他模块，提升了系统的可维护性。
什么是低耦合？
低耦合指的是模块之间的依赖程度要尽可能低。低耦合的模块相互独立，彼此之间的改动不会对其他模块产生大的影响。通过减少模块之间的依赖性，系统在扩展和维护时更加灵活。
实现高内聚低耦合的策略
- 模块化设计：将系统功能划分为多个小模块，每个模块只处理一类相关功能。
- 接口隔离原则：使用接口和抽象类定义模块间的依赖，减少直接依赖具体实现。
- 关注点分离：把不同的功能职责分开，比如将业务逻辑、数据处理和用户接口等分别封装到不同的模块中。
- 事件驱动架构：通过事件机制解耦不同模块的交互，实现松耦合。
例题
例题 1：在系统设计中，为什么要追求“高内聚低耦合”？
A. 提高系统的计算性能
B. 增加代码的复杂性
C. 提高系统的可维护性和灵活性
D. 降低系统的开发时间
答案：C. 提高系统的可维护性和灵活性
解析：高内聚低耦合能够让系统的每个模块独立工作，减少模块间的依赖，从而提高系统的可维护性和灵活性。
例题 2：以下哪一项是“低耦合”设计的好处？
A. 模块之间的紧密连接
B. 增加系统的依赖性
C. 降低模块间的依赖性
D. 模块内部功能松散
答案：C. 降低模块间的依赖性
解析：低耦合设计强调模块之间的独立性，减少模块间的依赖，可以使系统更加灵活，便于扩展和维护。
例题 3：高内聚设计的主要目标是什么？
A. 将多个无关的功能放在同一个模块中
B. 减少模块内部功能的关联
C. 确保模块内部的功能紧密相关
D. 增加模块间的依赖
答案：C. 确保模块内部的功能紧密相关
解析：高内聚强调模块内部的功能要紧密相关，模块的职责应清晰明确，以提高代码的可维护性和可读性。
例题 4：以下哪种策略可以帮助实现低耦合？
A. 在模块之间传递全局变量
B. 使用接口或抽象类来定义模块之间的依赖
C. 将所有功能集中在一个模块中
D. 允许模块之间频繁调用彼此的内部方法
答案：B. 使用接口或抽象类来定义模块之间的依赖
解析：通过使用接口或抽象类来定义模块之间的交互，可以减少模块对具体实现的依赖，从而实现低耦合设计。
例题 5：下列哪一项最符合“高内聚低耦合”的设计原则？
A. 所有模块共享相同的数据存储
B. 每个模块有清晰的职责和最少的外部依赖
C. 每个模块依赖于多个其他模块的内部实现
D. 各个模块间的功能相互交织，无法独立修改
答案：B. 每个模块有清晰的职责和最少的外部依赖
解析：高内聚低耦合设计强调模块职责清晰，并减少模块间的依赖，从而使得每个模块可以独立开发和维护。
例题 6：当系统需要频繁修改业务逻辑时，使用高内聚低耦合的设计原则有什么优势？
A. 所有模块都需要同时修改，增加一致性
B. 可以仅修改受影响的模块，减少其他模块的改动
C. 增加了系统的复杂度，降低可维护性
D. 模块之间的强依赖会帮助更快定位问题
答案：B. 可以仅修改受影响的模块，减少其他模块的改动
解析：高内聚低耦合的设计使得系统的某个模块修改时，不会影响其他模块，从而降低了系统维护的成本和风险。