Pemrograman modular: Apa Artinya & Apa Kelebihan Modul Perangkat Lunak

oleh kim Diperbarui: Juli 6, 2022

Pemrograman modular adalah teknik pengorganisasian kode menjadi bagian mandiri yang terpisah dengan antarmuka yang jelas.

Ini memungkinkan pengembang untuk dengan cepat membuat aplikasi yang andal dan mudah dipelihara. Pemrograman modular juga mengurangi kerumitan keseluruhan kode, membuatnya lebih mudah untuk di-debug dan dimodifikasi.

Pada artikel ini, kita akan membahas konsep pemrograman modular dan keuntungan menggunakan modul perangkat lunak.

Definisi Pemrograman Modular

Pemrograman modular adalah pendekatan pengembangan perangkat lunak yang berfokus pada pemisahan kode menjadi komponen mandiri dan dapat dipertukarkan yang dikenal sebagai modul atau pustaka. Setiap modul berisi jumlah minimal kode yang diperlukan untuk menyelesaikan tugas tertentu, memungkinkan penggunaan kembali kode di dalam aplikasi, serta di seluruh aplikasi. Dengan membagi tugas menjadi modul yang digabungkan secara longgar, bagian individu dapat dikembangkan secara mandiri tanpa mempengaruhi bagian lain dari sistem. Ini membuat pemrograman modular populer untuk aplikasi kompleks di mana perubahan harus terjadi dengan cepat dari waktu ke waktu atau jika diperlukan kolaborasi oleh banyak pengembang.

Keuntungan dari pemrograman modular sangat banyak, menjadikannya pilihan yang menarik bagi banyak tim pengembangan. Pertama, sering membuat kode lebih mudah dibaca dan dipelihara karena semua fungsi terkait diatur bersama di satu tempat. Modul juga mengatasi tantangan pengembangan umum seperti pembuatan versi dan distribusi karena setiap modul memiliki nomor versinya sendiri yang kemudian dapat dilacak untuk pembaruan. Modul dirancang dengan mempertimbangkan fleksibilitas — jadi ketika perbaikan dilakukan atau fitur ditambahkan, hanya modul yang terpengaruh yang perlu diubah daripada menulis ulang sebagian besar kode dari awal. Terakhir, menggunakan modul mempercepat jadwal proyek karena solusi yang sudah ada seringkali dapat digunakan alih-alih membuat semuanya dari awal.

Keuntungan Pemrograman Modular

Pemrograman modular adalah teknik pengembangan perangkat lunak yang melibatkan pemisahan kode menjadi modul terpisah dan otonom. Modul terdiri dari fungsi kecil individual yang dapat digunakan, digunakan kembali, dimodifikasi, atau diganti dengan mudah. Manfaat, atau keuntungan dari pendekatan ini berkisar dari peningkatan keterbacaan kode hingga tingkat skalabilitas, pengujian, dan kelayakan yang lebih tinggi.

Dengan memisahkan fungsi ke dalam modul yang berbeda, pemrograman modular menyederhanakan proses debug karena setiap unit terpisah bekerja secara independen satu sama lain. Hal ini memungkinkan pengembang untuk mengidentifikasi potensi kesalahan lebih cepat dan lebih mudah karena terfokus pada satu area. Modul juga mendorong kolaborasi tim dengan menugaskan berbagai aspek proyek kepada anggota yang berbeda; ini memastikan alur kerja yang efisien dan tingkat pengiriman yang lebih cepat.

Keuntungan lain dari pemrograman modular terletak pada kemampuannya untuk digunakan kembali; komponen dapat digunakan lagi di proyek lain dalam upaya mengurangi waktu dan upaya pengkodean untuk beberapa proyek yang membutuhkan jenis fungsionalitas serupa. Ini membutuhkan lebih sedikit pemeliharaan karena sudah ada kode yang diuji yang dapat digunakan di tempat lain – mengedit modul yang ada alih-alih menulis modul yang benar-benar baru dari awal seringkali membutuhkan lebih sedikit usaha dari pihak pengembang.

Selain itu, dengan pemrograman modular hadir skalabilitas; menambahkan fitur baru atau menghapus yang lama tidak lagi memerlukan penulisan ulang yang ekstensif – cukup edit atau ganti apa yang perlu diperbaiki dalam modulnya sendiri lalu hubungkan lagi dengan modul lain yang sudah ada alih-alih menginvestasikan lebih banyak waktu untuk menulis ulang semuanya lagi. Selain itu, menggunakan modul meningkatkan kemampuan pengujian – pengembang dapat membangun setiap unit secara mandiri tanpa harus khawatir tentang bagaimana hal itu akan memengaruhi bagian lain selama fase pengujian atau iterasi
Secara keseluruhan, praktisi yang menggunakan paradigma ini mendapat manfaat dari waktu pengembangan yang lebih singkat sambil memastikan program efisiensi, keandalan, dan ekstensibilitas melalui rumpun (modul) yang terdefinisi dengan baik atau unit individu yang bersatu untuk membuat program/aplikasi secara keseluruhan

Manfaat Pemrograman Modular

Pemrograman modular adalah jenis pemrograman yang berfokus pada pemecahan masalah besar dan kompleks menjadi komponen yang lebih kecil dan lebih mudah dikelola. Ini memungkinkan pemrogram untuk membagi kode mereka menjadi modul kecil dan independen yang dapat diubah, diganti, dan digunakan kembali tanpa harus menulis ulang seluruh program. Ada beberapa keuntungan pemrograman modular, termasuk skalabilitas yang lebih baik dan perawatan yang lebih mudah. Mari jelajahi keunggulan ini lebih jauh.

Perawatan lebih mudah

Mempertahankan perangkat lunak yang dibangun menggunakan pemrograman modular jauh lebih mudah dibandingkan dengan mempertahankan kode non-modular. Ketika sepotong kode ditulis dengan cara modular, setiap unit bertanggung jawab untuk melakukan satu pekerjaan tertentu, membuatnya lebih mudah untuk pemecahan masalah dan debugging. Ini dapat sangat mengurangi jumlah kasus uji yang perlu dijalankan, yang dapat membantu menghemat waktu dan uang saat menangani perbaikan dan peningkatan perangkat lunak.

Selain itu, penggunaan modul membuatnya lebih mudah untuk menggunakan kembali fungsi yang dibuat di dalamnya, karena modul sering kali dapat digunakan di beberapa aplikasi atau skenario daripada harus digandakan setiap kali diperlukan. Ini berarti lebih sedikit pekerjaan pengkodean yang perlu dilakukan karena seluruh fungsi dapat disalin ke bagian kode lain bila diperlukan.

Pemrograman modular juga sangat cocok untuk proyek pengkodean grup karena anggota yang berbeda dapat dengan mudah mengambil modul yang berbeda dan mengerjakannya satu per satu sebelum akhirnya digabungkan menjadi produk akhir oleh anggota atau fungsi lain. Hal ini memungkinkan aplikasi perangkat lunak atau situs web yang kompleks untuk dibangun relatif cepat tanpa memerlukan programmer tunggal yang memiliki pengetahuan ensiklopedis pada setiap aspek kode yang terlibat dalam proyek.

Peningkatan Keterbacaan

Dengan mengenkapsulasi data, pemrograman modular meningkatkan keterbacaan kode sumber. Ini karena informasi dan kode yang tidak perlu ditempatkan dalam modul yang dapat direferensikan alih-alih disertakan secara berlebihan. Ketika data atau potongan kode tertentu banyak digunakan di seluruh proyek pengembangan, pemrograman modular mendorong pengembang untuk memecahnya menjadi fungsi yang membuatnya lebih mudah dipahami dan lebih cepat diedit bila diperlukan.

Pemrograman modular juga meningkatkan keterbacaan dengan cara lain. Menyimpan kode secara berbeda dapat memungkinkan label dan deskripsi yang lebih spesifik saat mereferensikan bagian dari basis kode proyek. Dengan memecah proyek menjadi modul yang dapat digunakan kembali yang diberi label dengan deskripsi, seseorang dapat dengan cepat menemukan bagian tertentu tanpa perlu membaca banyak baris atau seluruh file instruksi pengkodean abstrak. Misalnya, jika Anda memiliki modul untuk penanganan data, Anda dapat menamainya "dataHandling" sehingga Anda tahu apa yang akan menjadi referensi bahkan sebelum memasukkannya ke dalam ruang kerja pengkodean Anda. Kejelasan seperti itu membantu pengembang lain dengan cepat memahami bagaimana suatu program bekerja setelah membaca dan menavigasi melalui kode sumber yang meningkatkan kegunaan perangkat lunak sepanjang masa pakainya.

Peningkatan Dapat Digunakan Kembali

Salah satu manfaat utama dari pemrograman modular adalah peningkatan usabilitas. Pemrograman modular memungkinkan Anda untuk mengekstrak fungsi dasar suatu program dan menggunakannya di beberapa program lain. Ini memberikan lebih banyak fleksibilitas saat membuat solusi perangkat lunak baru karena Anda dapat membuat program dengan cepat dan hemat biaya.

Modul adalah unit yang berdiri sendiri, artinya setiap perubahan pada satu modul tidak akan mempengaruhi modul lainnya, asalkan telah dirancang dengan baik. Ini mendorong kolaborasi pengembang, karena tim yang berbeda dapat mengerjakan modul yang berbeda secara bersamaan tanpa mengganggu pekerjaan satu sama lain. Ini juga mengurangi kemungkinan bug dimasukkan ke dalam sistem dengan memungkinkan pengembang untuk fokus pada masing-masing komponen tanpa perlu khawatir tentang masalah yang tidak diinginkan merayap ke dalam basis kode mereka.

Penggunaan kembali kode yang disediakan oleh pemrograman modular juga memungkinkan kerangka waktu pengembangan yang lebih konsisten dan hasil proyek yang dapat diprediksi, karena pengembang dapat menggunakan basis kode yang sudah ada sebelumnya untuk membuat perangkat lunak baru. Dengan meningkatkan efisiensi melalui penggunaan kembali, tim pengembangan dapat meningkatkan produktivitas mereka secara keseluruhan dan menghemat waktu yang berharga untuk tugas atau proyek lainnya.

Kualitas Kode yang Ditingkatkan

Pemrograman modular memiliki beberapa manfaat utama, tetapi yang paling menonjol adalah peningkatan kualitas kode. Dengan memanfaatkan modul, kode dapat ditulis dengan cara yang lebih teratur dan terstruktur, membuat kode lebih mudah dipahami dan dibaca. Secara khusus, ketika digabungkan dengan komentar kode yang tepat, pemrograman modular membuatnya lebih mudah untuk memperbarui dan men-debug program yang ada karena didokumentasikan dengan lebih baik. Penggunaan modul juga menghilangkan redundant coding yang dapat membantu mencegah terjadinya bug karena hanya akan ada satu versi dari fungsi tertentu yang digunakan di seluruh program. Menulis fungsi yang lebih kecil dengan tanggung jawab individu yang jelas juga mengurangi jumlah kesalahan yang dimasukkan ke dalam program saat program besar direstrukturisasi karena perubahan persyaratan atau bug yang ditemukan selama pengujian. Secara keseluruhan, peningkatan kode ini memungkinkan pemeliharaan jangka panjang dan penghematan biaya untuk proyek serta hasil kualitas yang lebih tinggi untuk pengguna akhir.

Mengurangi Kompleksitas

Menggunakan pemrograman modular dapat mengurangi kerumitan pengembangan perangkat lunak dengan memecahnya menjadi komponen-komponen terpisah. Setiap komponen menjadi modul dalam program, yang mewakili satu set instruksi mandiri yang dapat dengan mudah diuji dan dievaluasi. Ini membantu pengembang lebih memahami masalah dan fokus pada satu komponen pada satu waktu, membuatnya lebih mudah untuk di-debug dan disesuaikan sesuai kebutuhan. Dengan memecah masalah menjadi bagian yang lebih kecil, pengembang dapat bekerja lebih cepat dan lebih efisien, memungkinkan siklus pengembangan yang lebih cepat serta kualitas kode yang lebih baik. Pemrograman modular juga memungkinkan penggunaan kembali kode, di mana satu komponen dapat digunakan di beberapa proyek, menghemat waktu yang signifikan selama siklus pengembangan. Selain itu, pemrograman modular memudahkan tim untuk memecah tugas dan berkolaborasi dengan lebih efektif karena setiap orang mengerjakan “modul” mereka sendiri, bukan hanya satu proyek bersama.

Teknik Pemrograman Modular Umum

Pemrograman modular adalah jenis metodologi pengembangan perangkat lunak di mana kode disegmentasi menjadi komponen yang berbeda dan independen, masing-masing melakukan tugas spesifiknya sendiri. Bentuk pemrograman ini memungkinkan pemeliharaan dan fleksibilitas yang lebih mudah, karena masing-masing komponen dapat digunakan kembali dalam aplikasi lain. Pada bagian ini, kita akan membahas teknik yang paling umum digunakan dalam pemrograman modular.

Pemrograman berorientasi objek

Pemrograman berorientasi objek (OOP) adalah jenis pemrograman modular modern yang menggunakan objek untuk menyusun kode sumber dan menyediakan pendekatan pengembangan yang dapat digunakan kembali. Objek berisi fungsi dan data, yang dikenal sebagai atribut, yang dapat berinteraksi satu sama lain untuk eksekusi program. Keuntungan utama OOP adalah penggunaan kembali kode; objek ditulis sekali dan digunakan dalam banyak program. Teknik OOP umum termasuk enkapsulasi, pewarisan, dan polimorfisme.

Enkapsulasi memungkinkan objek menyimpan datanya sendiri dengan aman; ini membatasi akses dari bagian lain dari sistem. Alih-alih mengubah variabel objek secara langsung dengan kode luar, enkapsulasi menyediakan interaksi terkontrol melalui metode atau fungsi tertentu. Pewarisan memungkinkan objek memperoleh fitur dari objek induk sehingga Anda tidak perlu terus menulis fungsi yang sama berulang kali. Polimorfisme menyediakan objek dengan metode yang dapat diakses dengan nama yang sama tetapi implementasi yang berbeda tergantung pada bagaimana mereka digunakan dalam konteks tertentu dalam program.

Ini hanyalah beberapa teknik modern yang terkait dengan pemrograman berorientasi objek; ada lebih banyak yang lain seperti abstraksi, modularitas, dan metaprogramming yang membuatnya populer di kalangan pengembang yang mencari konsistensi dalam desain perangkat lunak.

Pemrograman Prosedural

Pemrograman prosedural adalah jenis pemrograman modular yang paling umum. Ini menggunakan organisasi top-down, artinya dimulai dengan gambaran umum yang luas dari masalah dan kemudian memecahnya secara bertahap. Dalam pemrograman prosedural, modul dibuat dari potongan kode yang menyelesaikan tugas atau memecahkan masalah. Umumnya, program dikembangkan secara linier dengan algoritma yang digunakan untuk menangani setiap proses. Modul dapat digunakan berkali-kali dan alih-alih harus menulis ulang kode yang sama lagi, bagian kode yang berbeda dapat memanggil elemen modul yang sudah ada sesuai kebutuhan. Ini tidak hanya menghemat waktu pengembangan tetapi juga membuat proses debug dan pemeliharaan lebih mudah bagi pengembang.

Pemrograman Fungsional

Pemrograman fungsional adalah teknik yang memecah program menjadi beberapa fungsi. Fungsi adalah potongan kode yang terisolasi yang menerima masukan, melakukan tindakan, dan mengembalikan hasil. Tidak ada perubahan status atau data dalam program ini, membuatnya mudah untuk diuji dan dipelihara dari waktu ke waktu. Hal ini membuat modul fungsional lebih mudah di-debug daripada modul yang lebih besar, karena terdapat lebih sedikit bagian yang bergerak dalam kode. Dengan cara pemrograman standar hasil yang stabil dan handal dapat dicapai dengan cepat.

Pemrograman fungsional juga mendorong pengembang untuk melihat masalah dengan pendekatan "abstraksi terlebih dahulu". Pemrogram memulai dengan membuat fungsi berparameter yang dapat mereka modifikasi saat mereka bergerak melalui siklus pengembangan dan memperbaiki solusi mereka. Pendekatan ini memudahkan pembuatan komponen yang dapat digunakan kembali di berbagai proyek serta mendukung banyak skenario berbeda tanpa perlu menulis ulang kode sepenuhnya dari awal setiap saat.

Keuntungan menggunakan pemrograman fungsional untuk desain perangkat lunak modular adalah membuat program lebih mudah untuk diuji dengan memecahnya menjadi bagian-bagian kecil, serbaguna karena Anda dapat menggabungkan fungsi untuk tugas yang berbeda, siklus pengembangan yang cepat karena lebih sedikit perawatan yang diperlukan untuk kode program, komponen yang dapat digunakan kembali sehingga Anda tidak perlu membuat yang baru setiap kali, dan terakhir meningkatkan kinerja dengan memparalelkan operasi fungsi pada banyak utas secara bersamaan jika diperlukan.

Tantangan Pemrograman Modular

Pemrograman modular, atau memecah tugas pemrograman menjadi modul yang lebih kecil, memiliki tantangan tersendiri. Tantangan ini mungkin termasuk, namun tidak terbatas pada, konvensi penamaan, membuat antarmuka antar modul, dan memastikan modul dapat digunakan kembali dan diuji dengan benar. Untuk membuat program yang sukses, Anda harus memahami kerumitan yang terlibat dan mengatasi tantangan ini dengan mudah. Mari kita bahas beberapa tantangan paling umum yang terkait dengan pemrograman modular.

Debugging

Men-debug modul terdesentralisasi bisa menjadi tantangan besar. Karena perangkat lunak dibagi menjadi beberapa bagian, pengujian, identifikasi, dan perbaikan kesalahan pada masing-masing komponen dapat memakan waktu. Selain itu, karena komponen perlu berinteraksi satu sama lain, diperlukan pemahaman yang mendalam tentang bagaimana semua bagian yang bergerak cocok satu sama lain.

Jika kode sumber ditulis tanpa pertimbangan yang cermat untuk rekan-rekannya, proses debug akan lebih sulit dan memakan waktu daripada teknik debug tradisional. Misalnya, jika pemrograman modular menghasilkan keluaran berlebihan dalam modul berbeda yang sulit di-debug secara terpisah karena ketergantungannya pada komponen lain, maka modifikasi harus dilakukan di berbagai bagian perangkat lunak sekaligus atau mereka tidak akan pernah diuji sepenuhnya.

Faktor lain yang menambah kesulitan selama debugging pemrograman modular adalah kontrol versi karena versi baru terus-menerus dirilis saat bug diperbaiki dan perubahan diterapkan. Sangat penting untuk melacak versi mana dari setiap modul yang sedang berjalan sehingga dapat dengan mudah dikembalikan jika terjadi regresi atau efek samping tak terduga lainnya karena kode buggy. Singkatnya, debugging program modular secara efektif membutuhkan perhatian besar terhadap detail dan pemantauan konstan di setiap fase pengembangan.

pengujian

Modul perangkat lunak diuji secara terpisah sebelum diintegrasikan ke dalam aplikasi utama. Pendekatan ini sangat bermanfaat ketika sistem sangat kompleks karena membantu mengidentifikasi kesalahan yang mungkin ada dalam satu modul tanpa mempengaruhi pelaksanaan bagian lain dari program.

Modul pengujian dapat memerlukan tingkat keahlian tertentu dan ada beberapa tantangan yang perlu dipertimbangkan saat mencoba mengidentifikasi potensi masalah. Tanpa pengujian yang tepat, kesalahan yang tidak terdeteksi ini dapat mengakibatkan malfungsi yang tidak disengaja dan bahkan membuat bug sulit yang sulit dideteksi dan diperbaiki.

Penting untuk memiliki kasus pengujian khusus yang tersedia untuk semua modul yang telah didistribusikan dan untuk semua ketergantungan data di antara mereka sehingga tidak mungkin bagi pengembang untuk secara tidak sengaja merusak atau memodifikasi modul atau struktur data tanpa memahami fungsi atau tujuannya. Penting juga bagi pengembang untuk mengidentifikasi setiap perubahan persyaratan secepat mungkin karena hal ini dapat mengurangi lamanya waktu yang diperlukan untuk debugging. Pengujian juga harus difokuskan pada kinerja, skalabilitas, keamanan, portabilitas, kegunaan, dan sumber daya yang tersedia jika diperlukan. Ketika sebuah sistem telah dikembangkan secara efisien dengan pemrograman modular idealnya tidak boleh ada ketergantungan yang tidak terduga antar modul yang dapat menyebabkan konflik atau konflik antar fungsi terkait.

Dokumentasi

Modul perangkat lunak memerlukan dokumentasi yang menyertai untuk menjelaskan cara kerja modul dan bagaimana modul itu berinteraksi dengan komponen sistem lainnya. Ini bisa sangat rumit dan memakan waktu, terutama saat basis kode Anda berkembang. Meskipun proses otomatis dapat membantu, proses tersebut masih belum dapat menangkap semua pengetahuan dan pemahaman yang diperlukan tentang perangkat lunak Anda. Dengan demikian, pekerjaan manual yang terampil diperlukan untuk memastikan bahwa semua komponen berinteraksi dengan benar dan pengguna memiliki instruksi yang cukup rinci. Dokumentasi Anda harus selalu diperbarui untuk menghindari bug yang disebabkan oleh informasi yang salah atau tidak lengkap. Selain itu, menggabungkan pengembang baru ke dalam proyek mungkin memerlukan lebih banyak usaha karena mereka harus terbiasa dengan modul yang ada daripada hanya berfokus pada tugas kecil yang ada.

Dependensi

Salah satu tantangan utama yang terkait dengan pengerjaan proyek pemrograman modular adalah ketergantungan. Tidak jarang sebuah modul membutuhkan struktur dan metode dari modul lain agar dapat berfungsi dengan baik. Penting juga bahwa perubahan yang dibuat di dalam modul lain tidak bertentangan dengan modul yang ada, atau merusak modul yang bergantung.

Oleh karena itu, identifikasi, manajemen, dan pengorganisasian dependensi yang tepat menjadi penting saat mengembangkan perangkat lunak. Penggunaan label, tag, dan dokumentasi yang tepat dapat membantu memastikan bahwa setiap fitur baru yang ditambahkan diperhitungkan dalam semua modul dependen lainnya.

Dalam proyek yang melibatkan banyak insinyur yang mengerjakan komponen terpisah yang semuanya bergantung satu sama lain, penting untuk memiliki pemahaman bersama di antara tim sehingga tidak ada kesalahpahaman atau konflik saat menggabungkan kode bersama. Ini terutama benar ketika pengembang yang berbeda bekerja secara terpisah pada basis kode yang menggunakan dependensi atau pustaka bersama — karena semua perubahan harus dikoordinasikan dengan hati-hati antara pengembang, dan diuji sebelum penerapan untuk menghindari potensi masalah yang dapat mengganggu pelanggan.

Kesimpulan

Kesimpulannya, pemrograman modular adalah cara yang efektif untuk mengembangkan proyek perangkat lunak yang lebih besar. Ini pada dasarnya adalah pemecahan kode menjadi komponen yang berbeda dan dapat dikelola yang dapat dikerjakan secara mandiri dan dimanfaatkan saat membuat program lain. Pemrograman modular memiliki banyak keuntungan — menyederhanakan debugging dan pemeliharaan, mengurangi waktu pengembangan, membuat penggunaan kembali menjadi lebih sederhana, mendorong kolaborasi dan kerja tim di antara pembuat kode, dan memungkinkan penggunaan teknik pengkodean lintas platform. Dengan segala kelebihannya, pemrograman modular tentu patut dipertimbangkan saat merancang proyek perangkat lunak Anda selanjutnya.

Hai, saya Kim, seorang ibu dan penggila stop-motion dengan latar belakang pembuatan media dan pengembangan web. Saya memiliki hasrat besar untuk menggambar dan animasi, dan sekarang saya menyelam lebih dulu ke dunia stop-motion. Dengan blog saya, saya berbagi pembelajaran saya dengan kalian.