Modulare Programmiermerkmale, Beispiele, Vorteile, Anwendungen

Der Modulare Programmierung Es ist eine Technik, die für die Softwareentwicklung verwendet wird, bei der das Programm in viele Komponenten oder kleine autonome Blöcke unterteilt ist, die als Module bezeichnet werden, die überschaubar, logisch und funktional sind.

Das Modul ist ein Sätzeblock, der ein bestimmtes Problem löst. Jedes Modul enthält alles, was erforderlich ist, um seine eigene Funktionalität zu erfüllen, und kann bearbeitet oder geändert werden, ohne dass der Rest des Projekts betroffen ist.

Beispiel für die Lösung eines Problems unter Verwendung von Modulen. Quelle: kayau/cc by (https: // createRecommons.Org/lizenzen/bis/3.0)

Diese Programmierung wird erreicht, indem eine permanente Modulschnittstelle beibehalten wird, die von den anderen Softwarekomponenten verwendet wird, um auf die Funktionen jedes Moduls zuzugreifen.

Die Module stellen logische Grenzen zwischen den Komponenten auf und verbessern die Wartungskapazität. Sie werden über Schnittstellen eingebaut, die so konzipiert sind, dass die Abhängigkeit zwischen den verschiedenen Modulen minimiert wird.

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Hauptmodul und Auxiliary

Ein Hauptmodul und mehrere sekundäre Module sind solche, die die modulare Programmierung bilden. Aus dem Hauptmodul werden die Aufrufe der Funktionen der Hilfsmodule gemacht.

Diese Hilfsmodule existieren als separate ausführbare Dateien, die geladen werden, wenn das Hauptmodul ausgeführt wird. Jedes Modul hat einen eindeutigen Namen in der Programmanweisung zugewiesen.

Arbeitsteams können verschiedene Module getrennt entwickeln, ohne alle Systemmodule zu kennen. Jede der modularen Anwendungen verfügt über eine Versionsnummer, die Entwicklern bei der Wartung des Moduls Flexibilität bietet.

Modulare Programmiermerkmale

Modularität

Ein Computer benötigt keine Breakdown -Version des Codes, um ihn auszuführen. Es sind die menschlichen kognitiven Einschränkungen, die den Code zwingen, in kleineren Fragmenten zu schreiben.

Ein Programm kann andere Funktionen enthalten und sich auch auf Funktionen beziehen, die in anderen Dateien enthalten sind. Diese Funktionen oder Module sind Sätze von Sätzen, die dazu dienen, einen Betrieb auszuführen oder einen Wert zu berechnen.

Um die Einfachheit und Lesbarkeit in großen und komplexen Programmen aufrechtzuerhalten, wird eine kurze Hauptfunktion in Verbindung mit anderen Funktionen verwendet, anstatt eine lange Hauptfunktion zu verwenden.

Bei der Trennung eines Programms in Modulgruppen ist jedes Modul leichter zu verstehen, wodurch die grundlegenden strukturierten Programmiermuster eingehalten werden.

Definition der Funktion

Eine Funktion besteht aus einer Erklärung ihrer Definition, gefolgt von Befehlen und Sätzen. Die allgemeine Form einer Funktion ist:

Name_function (Parameter Deklaration)

Sätze;

Befehle;

Rückdruck;

- Die Anweisung der Parameter repräsentiert die Informationen, die an die Funktion übergeben werden.

- Die zusätzlichen Variablen, die speziell von der Funktion verwendet werden, sind in den Sätzen definiert.

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- Alle Funktionen müssen einen Rückgang enthalten.

Umfang

Die Variablen, die innerhalb der Hauptfunktion oder in vom Benutzer definierten Funktionen deklariert werden, werden als lokale Variablen bezeichnet. Diese haben einen Wert, wenn die Funktion ausgeführt wird, ihr Wert wird jedoch nicht beibehalten, wenn die Funktion abgeschlossen ist.

Die Variablen, die extern in das Hauptprogramm oder die vom Benutzer definierten Funktionen deklariert werden, werden als globale Variablen bezeichnet. Diese Variablen können aus jeder Funktion, die sich im Programm befindet, entnommen werden.

Es ist verfahrenstechnisch

Die modulare Programmierung ist ziemlich prozedural, da sie vollständig auf das Schreiben von Code für Funktionen ausgerichtet ist, ohne die Daten zu berücksichtigen.

Modulare Programmierbeispiele

Modularität im wirklichen Leben

Nehmen wir an, ein Haus mit Strom mit mehreren Steckdosen an den Wänden. Mit diesem System können Sie mehrere elektrische Geräte anschließen, z. B. Mikrowelle, Waschmaschine, Trockner usw.

Diese Geräte sind so konzipiert, dass sie ihre spezifische Aufgabe beim Anschließen ausführen, unabhängig vom Haus, in dem sie sich befinden.

Die Module einer Anwendung müssen der gleichen Philosophie folgen. Dies bedeutet, dass sie ihre spezifische Aufgabe nur unabhängig vom Teil der Anwendung ausführen sollten, in dem sie sich befinden, oder sogar welche Anwendung sie verbunden sind.

Darüber hinaus kann ein Modul so ausgelegt werden, dass eine Anwendung problemlos aus einer Anwendung entfernt werden kann.

Das Eliminieren eines elektrischen Geräts wirkt sich nicht auf die Funktionalität der anderen angeschlossenen Geräte aus. Die Beseitigung von Modulen aus einer Anwendung sollte die Funktionalität der anderen Module dieser Anwendung nicht beeinflussen.

Funktionen in Java

In Java werden die Module als unabhängige Funktionen geschrieben. Zum Beispiel können Sie eine Codefunktion oder einen Block haben, um den allgemeinen Durchschnitt eines Schülers gemäß seinen Qualifikationen in allen Kursen zu berechnen, die Sie belegt haben.

Die Funktion muss als Eingabe die Liste der Klassen erhalten und dann den Durchschnitt der berechneten Notizen zurückgeben:

Diese Funktion wird als durchschnittliche Kalkulatopom bezeichnet. Erhalten Sie eine Liste von Notizen unter Verwendung einer Doppel -Datentyp -Matrix und gibt den berechneten Durchschnitt zurück.

In der Funktion wird die lokale Summenvariable auf Null initialisiert und dann mit einem Zyklus für alle Qualifikationen zu Summe hinzugefügt. Schließlich ist die zwischen der Anzahl der Schuldverschreibungen erhaltene Summe geteilt und gibt den resultierenden Wert zurück.

Wenn die Eingangsmatrix die Anmerkungen 3.5, 3.0 und 4.0 hätte, würde nach dem Hinzufügen der Wert von 10,5 hinzugefügt und dann durch 3 geteilt, da es drei Notizen gibt. Die Funktion würde den Wert 3.5 zurückgeben.

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Vorteile

Unabhängige Projektprogrammierung

Mehrere Programmierer können im selben Projekt arbeiten, wenn Sie in Module unterteilt sind. Verschiedene Programmierer können verschiedene Programmmodule unabhängig entwerfen, was für ein großes und komplexes Programm erforderlich ist.

Effiziente Programme

Programme können schneller entwickelt werden, da kleine und unabhängige Module leichter zu verstehen, zu entwerfen und zu beweisen, dass große Programme.

Der Programmierer kann den erforderlichen Eintrag angeben und überprüfen, ob das Modul durch Untersuchung korrekt ist.

Mehrere Verwendung von Modulen

Der schriftliche Code für ein Programm ist in anderen oft nützlich. Mit modularer Programmierung können diese Abschnitte für die zukünftige Verwendung gespeichert werden. Da der Code umschieben ist, können gespeicherte Module mit jedem anderen Programm verknüpft werden, das den Eingangs- und Ausgangsanforderungen entspricht.

Bei der monolithischen Programmierung sind solche Codeabschnitte in das Programm eingebettet und können nicht von anderen Programmen verwendet werden.

Einfache Reinigung und Modifikation

Ein Modul ist kleiner als ein vollständiges Programm, daher ist es einfacher, es zu versuchen. Jedes Modul kann getrennt vom Rest des Programms geschrieben und getestet werden. Nachdem ein Modul getestet wurde, kann es in einem neuen Programm verwendet werden, ohne es erneut versuchen zu müssen.

Wenn ein Programm geändert werden muss, vereinfacht die modulare Programmierung die Arbeit. Neue oder raffinierte Module können mit einem vorhandenen Programm ohne den Rest des Cambie -Programms verknüpft werden.

Nachteile

Übermäßig objektorientierte Struktur

Diese Programmierung verwendet Schnittstellen, was eine ziemlich effektive Idee ist. Um dies zu nutzen, bringen einige Arbeitsrahmen einen vollständigen Satz austauschbarer Klassen mit. Um beispielsweise die Persistenz zu bewältigen, kann es mehrere Klassen geben, die eine Persistenzschnittstelle implementieren.

Integrierte Entwicklungsumgebungen (IDE) sind jedoch damit verwirrt. Zum Beispiel könnte man versuchen, die Quelle einer Methode zu finden, und die IDE weiß nicht, welche Methode Sie sehen möchten, und zeigt so eine lange Liste von Dateien, bei denen eine Methode mit diesem Namen vorhanden ist.

Module zu klein

Es gibt viele Module, die nur eine sehr kleine Funktion enthalten. Jedes Modul benötigt zusätzlich zu seinem Header im Code zusätzliche Zeit für die Analyse und Verarbeitung.

Daher wird die Verwendung vieler kleiner Module dem Kompilierungssystem eine Überladung hinzufügen, wodurch die Paketgröße erhöht wird.

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Brechen ohne Vernunft zusammen

Einige Codes ändern sich fast nie. In diesen Fällen ist es möglicherweise nicht viel sinnvoll, zu versuchen, es sauberer oder mit einer abstrakten Logik aussehen zu lassen, wenn es nur gut verwendet wird, funktioniert es bereits gut.

Es gibt Codes, die nicht zu hübsch aussehen, und haben sich in den letzten Jahren nicht viel verändert. Es gibt keinen Grund, einen Code aufzubrechen, der sich nie geändert hat und der bereits gut funktioniert.

Anwendungen

Die modulare Programmierung ist nur ein Konzept. Seine Praxis kann in jeder Programmiersprache angewendet werden.

Komponentenbibliotheken, die aus separaten kompilierten Modulen erstellt wurden.

Die Namen der Funktionen in den verschiedenen Modulen müssen eindeutig sein, um ihren Zugriff zu erleichtern, falls die vom Hauptmodul verwendeten Funktionen exportiert werden müssen.

Zu den Programmiersprachen, die das Konzept der modularen Programmierung zugeben, gehören C, ADA, PL/I, Erlang, Pascal, Algol, Cobol, RPG, Haskell, Python, Hypertalk, IBM/360 Assembler, Matlab, Ruby, IBM RPG, RPG, RPG, IBM, RPG, 360 SmallTalk, Morpho, Java (die Pakete gelten als Module), Perl usw.

C Sprache

In C -Sprachmodularprogrammierung kann angewendet werden.

Jedes dieser Module löst ein bestimmtes Problem, während das Hauptprogramm, das die Menge solcher Verfahren ist, das Problem als Ganzes löst.

Jede in C definierte Funktion ist standardmäßig weltweit zugänglich zugänglich. Dies kann durch Einbeziehung einer Überschriftendatei erfolgen, in der die Implementierung der Funktion definiert ist.

Beispiel.

Dies kann zuerst erfolgen, um eine öffentliche Datei namens Stack zu definieren.H, die die generischen Daten mit dem Typ der Stapeldaten und den vom Stapeldatentyp unterstützten Funktionen enthalten.

Stapel.H:

externe stack_var1;

extern int stack_do_something (void);

Jetzt können Sie eine Datei namens Stack erstellen.C, die die Implementierung des Stack -Datentyps enthält:

Verweise

1. CIO Wiki (2019). Modulare Programmierung. Entnommen aus: CIO-Wiki.Org.
2. Es Definitionen (2020). Modulare Programmierung. Entnommen aus: Defit.Org.
3. New Mexico Tech (2020). Modulare Programmierung mit Funktionen. Genommen von: ee.Nmt.Edu.
4. Christian Maioli (2020). 3 Kreative Techniken zum Schreiben modularer Code. Tech Beacon. Genommen von: TechBeacon.com.
5. Geeks für Geeks (2020). Modularer Ansatz bei der Programmierung. Entnommen aus: Geeksforgeeks.Org.
6. Studie (2020). Modulare Programmierung: Definition und Anwendung in Java. Entnommen aus: Studium.com.