Charakterystyka programowania modułowego, przykłady, zalety, aplikacje

Programowanie modułowe Jest to technika stosowana do tworzenia oprogramowania, w której program jest podzielony na wiele komponentów lub małe autonomiczne bloki o nazwie moduły, które są możliwe do zarządzania, logiczne i funkcjonalne.

Moduł to blok zdań, który rozwiązuje określony problem. Każdy moduł zawiera wszystko, co niezbędne do spełnienia własnej funkcjonalności i może być edytowany lub modyfikowany bez dotknięcia reszty projektu.

Przykład rozwiązania problemu za pomocą modułów. Źródło: kayau/cc by (https: // creativeCommons.Org/licencje/według/3.0)

Ten sposób programowania osiąga się poprzez utrzymanie stałego interfejsu modułu używanego przez inne komponenty oprogramowania w celu uzyskania dostępu do funkcji każdego modułu.

Moduły nakładają logiczne granice między komponentami, poprawiając pojemność konserwacji. Są one włączone poprzez interfejsy, które są zaprojektowane w taki sposób, że zależność między różnymi modułami jest zminimalizowana.

[TOC]

Moduł główny i pomocniczy

Moduł główny i kilka modułów wtórnych to te, które tworzą programowanie modułowe. Z głównego modułu wykonane są wywołania funkcji modułów pomocniczych.

Te moduły pomocnicze istnieją jako osobne pliki wykonywalne, które są ładowane po wykonaniu głównego modułu. Każdy moduł ma unikalną nazwę przypisaną w instrukcji programu.

Zespoły działające mogą opracowywać różne moduły osobno, nie znając wszystkich modułów systemowych. Każda z aplikacji modułowych ma powiązany numer wersji, aby zapewnić elastyczność programistom w utrzymaniu modułu.

Charakterystyka programowania modułowego

Modułowość

Komputer nie potrzebuje awarii kodu, aby móc go wykonać. Ludzkie ograniczenia poznawcze wymuszają kod do pisania w mniejszych fragmentach.

Program może zawierać inne funkcje i może również odwoływać się do funkcji, które znajdują się w innych plikach. Te funkcje lub moduły to zestawy zdań, które służą do wykonywania operacji lub obliczenia wartości.

W celu utrzymania prostoty i czytelności w dużych i złożonych programach, krótka główna funkcja jest używana w połączeniu z innymi funkcjami, zamiast używać długiej funkcji głównej.

Podczas oddzielenia programu w grupach modułów każdy moduł będzie łatwiejszy do zrozumienia, zgodnie z podstawowymi wzorami programowania strukturalnego.

Definicja funkcji

Funkcja składa się z deklaracji jej definicji, a następnie poleceń i zdań. Ogólna forma funkcji to:

Name_function (Deklaracja parametrów)

zdania;

polecenia;

Wyrażenie powrotu;

- Oświadczenie parametrów reprezentuje informacje przekazywane do funkcji.

- Dodatkowe zmienne zastosowane specjalnie przez funkcję są zdefiniowane w zdaniach.

Może ci służyć: prezentacje elektroniczne: jakie są zastosowanie, cechy, elementy

- Wszystkie funkcje muszą zawierać zdanie powrotne.

Zakres

Zmienne zadeklarowane w ramach funkcji głównej lub w funkcjach zdefiniowanych przez użytkownika nazywane są zmiennymi lokalnymi. Mają one wartość po wykonywaniu funkcji, ale jej wartość nie jest zachowana po zakończeniu funkcji.

Zmienne, które są zadeklarowane zewnętrznie do programu głównego lub funkcji zdefiniowanych przez użytkownika, nazywane są zmiennymi globalnymi. Zmienne te można pobrać z dowolnej funkcji w ramach programu.

To jest proceduralne

Programowanie modułowe jest dość proceduralne, ponieważ jest całkowicie zorientowane na pisanie kodu dla funkcji, bez uwzględnienia danych.

Przykłady programowania modułowego

Modułowość w prawdziwym życiu

Załóżmy, że dom ma prąd, z kilkoma punktami sprzedaży na ścianach. Ten system pozwala podłączyć kilka urządzeń elektrycznych, na przykład mikrofal, pralka, suszarka itp.

Urządzenia te są zaprojektowane do wykonywania swojego konkretnego zadania podczas podłączania i oświetlania, niezależnie od domu, w którym się znajdują.

Moduły aplikacji muszą być zgodne z tą samą filozofią. Oznacza to, że powinni wykonywać swoje konkretne zadanie, niezależnie od części aplikacji, w której się znajdują, a nawet jaką aplikację są połączone.

Ponadto, takie jak urządzenie elektryczne może łatwo odłączyć od gniazdka zasilania, moduł powinien być zaprojektowany w taki sposób, aby aplikacja można łatwo wyeliminować z aplikacji.

Oprócz wyeliminowania urządzenia elektrycznego nie wpływa na funkcjonalność innych podłączonych urządzeń, eliminuj moduły z aplikacji nie powinno wpływać na funkcjonalność innych modułów tej aplikacji.

Funkcje w Javie

W Javie moduły są zapisywane jako niezależne funkcje. Na przykład możesz mieć funkcję kodową lub blok, aby obliczyć ogólną średnią studenta zgodnie z jego kwalifikacjami na wszystkich podjętych kursach.

Funkcja musi uzyskać jako wpis lista ocen, a następnie zwrócić średnią obliczoną notatki:

Ta funkcja nazywa się średnim obliczeniem. Odbierz listę notatek, używając matrycy podwójnej danych i zwraca obliczoną średnią.

W funkcji zmienna lokalna suma jest inicjowana do zera, a następnie, za pomocą cyklu, wszystkie kwalifikacje są dodawane do sum. Wreszcie suma uzyskana między liczbą banknot jest podzielona, ​​zwracając wynikową wartość.

Gdyby macierz wejściowa notatki 3.5, 3.0 i 4.0, po ich dodaniu, wartość 10,5 zostanie dodana, a następnie zostanie podzielona przez 3, ponieważ są trzy nuty. Funkcja zwróci wartość 3.5.

Może ci służyć: obiekty technologiczne

Zalety

Niezależne programowanie projektu

Kilku programistów może pracować w tym samym projekcie, jeśli jesteś podzielony na moduły. Różni programiści mogą niezależnie projektować różne moduły programowe, które są wymagane do dużego i złożonego programu.

Wydajne programy

Programy mogą być opracowywane szybciej, ponieważ małe i niezależne moduły są łatwiejsze do zrozumienia, zaprojektowania i udowodnienia, że ​​duże programy.

Programista może dostarczyć niezbędny wpis i sprawdzić, czy moduł jest prawidłowy, badając.

Wielokrotne użycie modułów

Kod pisemny programu jest często przydatny w innych. Programowanie modułowe umożliwia zapisanie tych sekcji do wykorzystania w przyszłości. Ponieważ kod jest przenoszony, zapisane moduły można połączyć z dowolnym innym programem, który spełnia wymagania wejściowe i wyjściowe.

W programowaniu monolitycznym takie sekcje kodu są osadzone w programie i nie są dostępne do użycia przez inne programy.

Łatwość oczyszczania i modyfikacji

Moduł jest mniejszy niż kompletny program, więc łatwiej jest go wypróbować. Każdy moduł można zapisać i testować osobno od reszty programu. Po przetestowaniu modułu można go użyć w nowym programie bez konieczności próbowania ponownie.

Gdy program musi zostać zmodyfikowany, programowanie modułowe upraszcza pracę. Nowe lub wyrafinowane moduły można powiązać z istniejącym programem bez reszty programu Cambie.

Niedogodności

Nadmiernie zorientowana na obiekty struktura

To programowanie wykorzystuje interfejsy, co jest dość skutecznym pomysłem. Aby to skorzystać, niektóre ramy robocze przynoszą ze sobą kompletny zestaw wymiennych klas. Na przykład, aby poradzić sobie z trwałością, może istnieć kilka klas, które implementują interfejs trwałości.

Jednak zintegrowane środowiska programistyczne (IDE) są z tym mylone. Na przykład można znaleźć źródło metody, a IDE nie będzie wiedziała, jaką metodę chcesz zobaczyć, pokazując długą listę plików, w której istnieje metoda z tą nazwą.

Moduły za małe

Istnieje wiele modułów, które zawierają tylko bardzo małą funkcję. Każdy moduł wymaga dodatkowego czasu analizy i przetwarzania, oprócz nagłówka w kodzie.

Dlatego użycie wielu małych modułów doda przeciążenie do systemu kompilacji, zwiększając rozmiar opakowania.

Może ci służyć: szósta generacja komputerów: historia, cechy, sprzęt, oprogramowanie

Zrób bez powodu

Niektóre kody prawie nigdy się nie zmieniają. W takich przypadkach może nie mieć sensu, aby wyglądało to czystsze lub z abstrakcyjną logiką, jeśli tylko jej używanie już działa dobrze.

Istnieją kody, które nie wyglądają zbyt ładnie i mimo to niewiele się zmieniły w ostatnich latach. Nie ma powodu, aby rozbić kod, który nigdy się nie zmienił i który już działa dobrze.

Aplikacje

Programowanie modułowe to tylko koncepcja. Jego praktyka może być stosowana w dowolnym języku programowania, zwłaszcza o charakterze proceduralnym, które mają osobny kompilowany program.

Biblioteki komponentów zbudowane z osobnych skompilowanych modułów można łączyć w zestawie przez narzędzie programowania o nazwie Linking.

Nazwy funkcji w różnych modułach muszą być unikalne, aby ułatwić ich dostęp w przypadku eksportowania funkcji użytych przez główny moduł.

Wśród języków programowania, które przyznają, że koncepcja programowania modułowego są C, ADA, PL/I, Erlang, Pascal, Algol, Cobol, RPG, Haskell, Python, HiperTalk, IBM/360 Assembler, Matlab, Ruby, Ibm Rpg, Smalltalk, Morpho, Java (pakiety są uważane za moduły), Perl itp.

C język

W programie modułowym w języku C można zastosować, ponieważ pozwala to na rozwiązanie trudności wielkości, rozdzielając go na kilka modułów.

Każdy z tych modułów rozwiązuje szczególny problem, podczas gdy program główny, który jest zestawem takich procedur, rozwiązuje problem jako całość.

Każda funkcja zdefiniowana w C jest domyślnie dostępna na całym świecie. Można to zrobić, włączając plik nagłówka, w którym zdefiniowano implementację funkcji.

Jako przykład dąży do deklarowania typu danych stosu, a także tego, że wdrożenie i struktura danych są ukryte dla użytkowników.

Można to zrobić najpierw definiowanie publicznego pliku o nazwie Stack.H, który będzie zawierał dane ogólne z typem danych stosu i funkcji obsługiwanych przez typ danych stosu.

Stos.H:

zewnętrzny STACK_VAR1;

exTer int Stack_Do_Something (void);

Teraz możesz utworzyć plik o nazwie Stack.C, który zawiera implementację typu danych stosu:

Bibliografia

1. CIO Wiki (2019). Programowanie modułowe. Zaczerpnięte z: Cio-wiki.org.
2. IT Definicje (2020). Programowanie modułowe. Zaczerpnięte z: defit.org.
3. New Mexico Tech (2020). Programowanie modułowe z funkcjami. Zaczerpnięte z: EE.Nmt.Edu.
4. Christian Maioli (2020). 3 Kreatywne techniki pisania kodu modułowego. Tech Beacon. Zaczerpnięte z: TechBeacon.com.
5. Geeks dla maniaków (2020). Podejście modułowe w programowaniu. Zaczerpnięte z: Geeksforgeeks.org.
6. Badanie (2020). Programowanie modułowe: definicja i aplikacja w Javie. Zaczerpnięte z: Study.com.