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模块化是将系统化分为若干模块的工作。模块化设计可以使整个系统设计简单，结构清晰，可维护性增强。模块化设计的目标是：每个模块完成一个相对独立的特定功能；模块之间的结构简单。简而言之就是要保证模块之间的独立性，提高每个模块的独立程度。
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功能独立而且和其他模块之间没有过多相互作用和信息传递的模块被称为独立的模块。模块的独立程度可有两个定性标准度量：聚合（cohesion）和耦合（coupling）。聚合衡量模块内部各元素结合的紧密程度。耦合度量不同模块间互相依赖的程度。
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.聚合，聚合度量模块内部各元素的关系，即其紧凑程度，表现在模块内部各元素为了执行处理功能而组合在一起的程度。模块的聚合有7种不同的类型，其中前三种聚合属于弱聚合。
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.偶然聚合，如果模块所要完成的动作之间没有任何关系，或者仅仅是一种非常松散的关系，我们就称之为偶然聚合。例如，设计模块A、B、C均具有相同的部分代码α，则把α抽出作为一个单独的公用模块，如下图所示，这种聚合便被称为偶然聚合。
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.逻辑聚合，如果一个模块内部的各个组成部分在逻辑上具有相似的处理动作，但是功能上、用途上却彼此无关，则被称为逻辑聚合。
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.时间聚合，时间聚合又称为经典内聚。如果一个模块内部的各个组成部分所包含的处理动作必须在同一时间内执行，则被称为时间聚合。
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.过程聚合，模块内部各个组成部分所要完成的动作虽然彼此间没什么关系，但是必须以特定的次序（控制流）执行，这种情况属于过程聚合。
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.通信聚合，如果一个模块的各个组成部分所完成的动作都使用了同一个输入数据或产生同一输出数据，则被称为通信聚合。
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.顺序聚合，对于一个模块内部的各个组成部分，如果前一部分处理动作的最后输出是后一部分处理动作的输入，则被称为顺序聚合。例如，模块A由两部分组成，一部分为编辑，另一部分为输出。编辑部分将其输出数据作为输出部分的输入，模块A即为顺序聚合模块。如下图所示。
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.功能聚合，如果一个模块内部各个组成部分全部属于一个整体，并执行同一功能，且各部分对实现该功能都必不可少，则称该模块为功能聚合模块。
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将以上各种类型的模块聚合方式从耦合程度、可修改性、可读性和通用性4个角度进行一下比较，可以得到下表。
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在进行模块设计中，应当尽可能提高模块的聚合程度，使每个模块执行单一的功能，以降低模块间的联系，争取获得较高的模块独立性。尤其应该追求模块的功能聚合，如果可能，要将非功能性聚合的模块转化为功能聚合的模块。
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.耦合，耦合用于度量系统内不同模块之间的互联程度。耦合强弱取决于模块间连接形式及接口的复杂程度。模块之间的耦合程度直接影响系统的可读性、可维护性及可靠性。在系统设计中应改进可能追求松散耦合的系统，因为模块连接越简单，错误传播的可能性就会越大，而且在这样的系统中测试、维护任何一个模块并不需要对其他模块有很多了解。模块之间的连接形式有数据耦合、控制耦合、公共耦合和内容耦合4种类型。
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.数据耦合，如果两个模块彼此间通过数据参数（不是控制参数、共公数据结构或外部变量）交换信息，那么这种耦合就是数据耦合。例如，A模块向子模块A1、 A2传递的是数据信息，构成了数据耦合，如下图所示。
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.控制耦合，如果两个模块彼此间传递的信息中有控制信息，那么，这种耦合被称为控制耦合。控制耦合与数据耦合很相似，只是传递参数中一个仅有数据，另一个还包含了控制信息。控制耦合可以通过适当的方式加以避免，如模块的再分解。例如，模块A与子模块A1、A2之间传递的既有数据信息又有控制信息则构成了控制耦合，如下图所示。
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.公共耦合，若两个模块之间通过一个公共的数据区域传递信息，则被称为公共耦合或公共数据域耦合。公共数据域实际上就是多个模块公用数据的区域。公共耦合是一种不好的连接形式，尤其当一个公共数据区域被多个模块共同使用时，模块数越多，则其耦合的复杂度越大。这会给数据的保护、维护等带来很大的困难。例如，模块A、A2.1、Y1共用公共数据区内的元素，尽管A与Y1没有联系，但是它们之间存在着公共耦合，如下图所示。
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.内容耦合，如果一个模块需要涉及另一个模块的内部信息时，则这种耦合成为内容耦合。例如，一个模块访问另一个模块的内部数据；一个模块调用另一个模块的部分程序代码等情况。
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总之，聚合和耦合是相辅相成的两个设计原则，是进行模块设计的有力工具，模块内的高聚合往往意味模块之间的松耦合。要想提高模块内部的聚合性，必须减少模块之间的联系。
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