Cohesion: смысл, примеры и применение

Когезия (cohesion) - это принцип объектно-ориентированного программирования, который определяет степень связности внутри класса или модуля. Высокая когезия означает, что каждый класс или модуль выполняет только одну задачу и имеет узкую область ответственности. Это способствует повышению читаемости, поддерживаемости и переиспользованию кода.

Существует несколько уровней когезии, от самого низкого до самого высокого, каждый из которых является примером разделения ответственностей внутри класса или модуля. Рассмотрим некоторые из них:

1. Когезия на уровне "случайной совместимости" (coincidental cohesion):

В классе или модуле содержатся методы или функции, которые не имеют никакой общей тематики и выполняют разные задачи.

class RandomClass:
    def method1(self):
        # Реализация первой задачи
    
    def method2(self):
        # Реализация второй задачи

2. Когезия на уровне "логической связности" (logical cohesion):

В классе или модуле собраны методы или функции, которые выполняют похожие операции, но не имеют общего назначения.

class LogicalClass:
    def calculate_sum(self):
        # Расчет суммы элементов списка
    
    def calculate_average(self):
        # Расчет среднего арифметического списка
    
    def find_maximum(self):
        # Поиск максимального элемента списка
    
    def find_minimum(self):
        # Поиск минимального элемента списка

3. Когезия на уровне "последовательной функциональности" (sequential cohesion):

В классе или модуле присутствуют методы или функции, которые выполняют последовательные этапы общей операции.

class SequentialClass:
    def read_data_from_file(self):
        # Чтение данных из файла
    
    def preprocess_data(self):
        # Предварительная обработка данных
    
    def analyze_data(self):
        # Анализ данных
    
    def visualize_data(self):
        # Визуализация данных

4. Когезия на уровне "функциональной связности" (functional cohesion):

В классе или модуле содержатся методы или функции, которые выполняют одну общую операцию.

class FunctionalClass:
    def calculate_area(self, shape):
        if shape == "circle":
            # Расчет площади круга
        elif shape == "square":
            # Расчет площади квадрата
        elif shape == "triangle":
            # Расчет площади треугольника

5. Когезия на уровне "информационного эксперта" (informational cohesion):

В классе или модуле собраны методы или функции, которые оперируют общей информацией и выполняют операции с ней.

class InformationalClass:
    def load_data(self):
        # Загрузка данных из базы данных
    
    def filter_data(self, condition):
        # Фильтрация данных по заданному условию
    
    def display_data(self):
        # Вывод данных на экран

6. Когезия на уровне "функционального эксперта" (functional expert cohesion):

В классе или модуле собраны методы или функции, которые относятся к одной определенной области и отвечают за решение задач в этой области.

class FunctionalExpertClass:
    def send_email(self):
        # Отправка электронной почты
    
    def create_report(self):
        # Создание отчета
    
    def generate_invoice(self):
        # Генерация счета-фактуры

Высокая когезия способствует лучшей организации и пониманию кода, упрощает его сопровождение и улучшает его возможности для переиспользования. При проектировании классов и модулей важно стремиться к достижению высокой когезии, объединяя операции, относящиеся к одному функциональному блоку, и разделяя операции, которые не связаны между собой. Это позволяет создавать более гибкие и масштабируемые программные системы.