Modular forritun: Hvað er það og hverjir eru kostir hugbúnaðareininga

eftir kim Uppfært: Júlí 6, 2022

Modular forritun er tækni til að skipuleggja kóða í aðskilda sjálfstætt stykki með skýrt skilgreind viðmót.

Það gerir forriturum kleift að búa til forrit sem eru áreiðanleg og auðvelt að viðhalda. Modular forritun dregur einnig úr heildarflækju kóðans, sem gerir það auðveldara að kemba og breyta.

Í þessari grein munum við ræða hugmyndina um mátforritun og kosti þess að nota hugbúnaðareining.

Skilgreining á Modular Forritun

Modular forritun er hugbúnaðarþróunaraðferð sem leggur áherslu á aðskilnað kóða í sjálfstæða og skiptanlega íhluti sem kallast einingar eða bókasöfn. Hver eining inniheldur lágmarks magn af kóða sem þarf til að framkvæma tiltekið verkefni, sem gerir kleift að endurnýta kóða innan forrits, sem og milli forrita. Með því að skipta verkum í lauslega tengdar einingar er hægt að þróa einstaka hluta sjálfstætt án þess að hafa áhrif á aðra hluta kerfisins. Þetta gerir mátforritun vinsæl fyrir flókin forrit þar sem breytingar þurfa að gerast hratt með tímanum eða ef þörf er á samstarfi margra þróunaraðila.

Kostir einingaforritunar eru fjölmargir, sem gerir hana að aðlaðandi vali fyrir mörg þróunarteymi. Fyrir það fyrsta gerir það kóðann mun einfaldari í lestri og viðhaldi vegna þess að allar tengdar aðgerðir eru skipulagðar saman á einum stað. Einingar leysa einnig algengar þróunaráskoranir eins og útgáfu og dreifingu þar sem hver eining hefur sitt eigið útgáfunúmer sem síðan er hægt að rekja til uppfærslur. Einingar eru hannaðar með sveigjanleika í huga - þannig að þegar endurbætur eru gerðar eða eiginleikum bætt við, þarf aðeins að breyta viðkomandi einingu frekar en að endurskrifa stóra hluta af kóða frá grunni. Að lokum, að nota einingar flýtir fyrir tímalínum verkefna þar sem oft er hægt að nota núverandi lausnir í staðinn fyrir að búa til allt frá grunni.

Kostir Modular Forritun

Modular forritun er hugbúnaðarþróunartækni sem felur í sér að aðgreina kóða í aðskildar og sjálfstæðar einingar. Einingar eru gerðar úr einstökum, litlum aðgerðum sem hægt er að nota, endurnýta, breyta eða skipta út með auðveldum hætti. Kostirnir, eða kostir þessarar aðferðar, eru allt frá bættum læsileika kóða til hærra stigs sveigjanleika, prófunarhæfni og hagkvæmni.

Með því að aðgreina aðgerðir í aðskildar einingar, einfaldar mátforritun villuleitarferlið vegna þess að hver aðskilin eining virkar óháð öðrum. Þetta gerir forriturum kleift að bera kennsl á hugsanlegar villur hraðar og auðveldara þar sem þær eru einbeittar á einu svæði. Einingar hvetja einnig til samvinnu teymis með því að úthluta mismunandi þáttum verkefnisins til mismunandi meðlima; þetta tryggir skilvirkt vinnuflæði og hraðari afhendingu.

Annar kostur við einingaforritun liggur í getu þess til endurnotkunar; hægt er að nota íhluti aftur í öðrum verkefnum til að draga úr kóðunartíma og fyrirhöfn fyrir mörg verkefni sem krefjast svipaðrar virkni. Þetta krefst minna viðhalds þar sem það er þegar fyrirliggjandi prófaður kóða sem hægt er að nota annars staðar - að breyta núverandi einingu í stað þess að skrifa alveg nýja frá grunni krefst oft minni fyrirhafnar af hálfu framkvæmdaraðila.

Þar að auki, með mát forritun kemur sveigjanleiki; að bæta við nýjum eiginleikum eða fjarlægja gamla þarf ekki lengur umfangsmikla endurskrifun – einfaldlega breyttu eða skiptu út því sem þarf að laga innan eigin einingarinnar og tengdu það síðan við aðrar núverandi einingar aftur í stað þess að fjárfesta meiri tíma í að endurskrifa allt aftur. Að auki stuðlar notkun eininga að prófunarhæfni - verktaki getur byggt á hverri einingu sjálfstætt án þess að þurfa að hafa áhyggjur af því hvernig það mun hafa áhrif á aðra hluta meðan á prófunarstigum eða endurteknum stendur.
Á heildina litið njóta sérfræðingar sem nota þessa hugmyndafræði á styttri þróunartíma á meðan þeir tryggja program skilvirkni, áreiðanleika og teygjanleika með vel skilgreindum klumpum (einingum) eða einstökum einingum sem koma saman til að búa til forrit/forrit í heild sinni

Kostir Modular Forritun

Modular forritun er tegund af forritun sem leggur áherslu á að skipta stóru, flóknu vandamáli niður í smærri, viðráðanlegri hluti. Það gerir forriturum kleift að skipta kóðanum sínum í litlar, sjálfstæðar einingar sem hægt er að breyta, skipta út og endurnýta án þess að þurfa að grípa til þess að endurskrifa allt forritið. Það eru nokkrir kostir við einingaforritun, þar á meðal betri sveigjanleika og auðveldara viðhald. Við skulum kanna þessa kosti frekar.

Auðveldara viðhald

Það er miklu auðveldara að viðhalda hugbúnaði sem byggður er með mátforritun samanborið við að viðhalda kóða sem ekki er eining. Þegar stykki af kóða er skrifað á máta hátt er hver eining ábyrg fyrir því að framkvæma eitt tiltekið verk, sem gerir það mun auðveldara fyrir bilanaleit og villuleit. Þetta getur stórlega dregið úr fjölda prófunartilvika sem þarf að keyra, sem getur hjálpað til við að spara tíma og peninga þegar tekist er á við hugbúnaðarleiðréttingar og endurbætur.

Að auki gerir notkun eininga það auðveldara að endurnýta aðgerðir sem búnar eru til innan þeirra, þar sem oft er hægt að nota þær í mörgum forritum eða atburðarásum í stað þess að þurfa að afrita í hvert sinn sem þeirra er þörf. Þetta þýðir að minni kóðunarvinnu þarf að vinna þar sem hægt er að afrita heilar aðgerðir yfir í aðra kóða þegar nauðsyn krefur.

Modular forritun hentar einnig mjög vel til hópkóðunverkefna þar sem mismunandi meðlimir geta auðveldlega tekið upp mismunandi einingar og unnið að þeim hver fyrir sig áður en þeir eru loksins sameinaðir saman í lokaafurð af öðrum meðlimi eða aðgerð. Þetta gerir kleift að byggja flókin hugbúnaðarforrit eða vefsíður tiltölulega fljótt án þess að nokkur einn forritari þurfi að hafa alfræðiþekkingu á öllum þáttum kóðans sem taka þátt í verkefninu.

Bættur læsileiki

Með því að hylja gögn eykur mátforritun læsileika frumkóðans. Þetta er vegna þess að allar óþarfar upplýsingar og kóða eru settar í einingu sem hægt er að vísa til í stað þess að vera með óþarfa. Þegar gögn eða ákveðin stykki af kóða eru mikið notuð í gegnum þróunarverkefnið, hvetur mátforritun forritara til að skipta þeim í aðgerðir sem gera þeim auðveldara að skilja og fljótlegra að breyta þegar þörf krefur.

Modular forritun eykur læsileika á annan hátt líka. Að geyma kóða á annan hátt getur gert ráð fyrir nákvæmari merkimiðum og lýsingum þegar vísað er til hluta af kóðagrunni verkefnisins. Með því að skipta verkefninu upp í endurnýtanlegar einingar merktar með lýsingu er hægt að finna ákveðna hluta fljótt án þess að þurfa að lesa í gegnum margar línur eða heilar skrár af óhlutbundnum kóðaleiðbeiningum. Til dæmis, ef þú ert með einingu til að meðhöndla gögn, gætirðu nefnt hana „dataHandling“ svo að þú veist til hvers hún vísar áður en þú ferð jafnvel inn í kóðunarvinnusvæðið þitt. Slík skýrleiki hjálpar öðrum forriturum að skilja fljótt hvernig forrit virkar við lestur og siglingu í gegnum frumkóðann sem bætir nothæfi hugbúnaðar alla ævi.

Aukin endurnýtanleiki

Einn helsti ávinningurinn af einingaforritun er aukin endurnýtanleiki. Modular forritun gerir þér kleift að draga út grunnaðgerðir forrits og nota þær í mörgum öðrum forritum. Þetta veitir meiri sveigjanleika þegar þú smíðar nýjar hugbúnaðarlausnir þar sem þú getur búið til forrit á fljótlegan og hagkvæman hátt.

Einingar eru sjálfstæðar einingar, sem þýðir að allar breytingar á einni munu ekki hafa áhrif á hinar einingarnar, svo framarlega sem hún hefur verið hönnuð á réttan hátt. Þetta hvetur þróunarsamvinnu, þar sem mismunandi teymi geta unnið að mismunandi einingum samtímis án þess að trufla vinnu hvers annars. Það dregur einnig úr líkum á að villur komi inn í kerfið með því að gera forriturum kleift að einbeita sér að einstökum íhlutum án þess að þurfa að hafa áhyggjur af óviljandi vandamálum sem læðast inn í kóðagrunn þeirra.

Endurnýtanleiki kóða sem er veittur með einingaforritun gerir einnig ráð fyrir samkvæmari þróunartímaramma og fyrirsjáanlegum verkefnaútkomum, þar sem forritarar geta dregið úr fyrirliggjandi kóðabasa til að búa til nýjan hugbúnað. Með því að auka skilvirkni með endurnýtanleika geta þróunarteymi aukið heildarframleiðni sína og sparað dýrmætar klukkustundir fyrir önnur verkefni eða verkefni.

Bætt kóðagæði

Modular forritun hefur nokkra lykilávinninga, en sá sem oft sker sig mest úr er bætt kóðagæði. Með því að nota einingar er hægt að skrifa kóða á skipulagðari og skipulagðari hátt, sem gerir kóða auðveldari að skilja og lesa. Sérstaklega, þegar það er blandað saman við rétta athugasemd við kóðann, gerir mátforritun það auðveldara að uppfæra og kemba núverandi forrit þar sem þau eru betur skjalfest. Notkun eininga útilokar einnig óþarfa kóðun sem getur hjálpað til við að koma í veg fyrir að villur komi upp þar sem það verður aðeins ein útgáfa af tiltekinni aðgerð sem notuð er í öllu forritinu. Að skrifa smærri aðgerðir með skýrri einstaklingsbundinni ábyrgð dregur einnig úr magni villna sem koma inn í forrit þegar stór forrit eru endurskipulögð vegna breytinga á kröfum eða galla sem uppgötvast við prófun. Á heildina litið gera þessar kóða endurbætur kleift að viðhalda til lengri tíma litið og kostnaðarsparnað fyrir verkefni sem og meiri gæða niðurstöður fyrir endanotendur.

Minni flókið

Notkun einingaforritunar getur dregið úr flókinni hugbúnaðarþróun með því að skipta henni upp í aðskilda hluti. Hver hluti verður eining í forritinu, sem táknar sjálfstætt sett af leiðbeiningum sem auðvelt er að prófa og meta. Þetta hjálpar forriturum að skilja vandamálið betur og einbeita sér að einum íhlut í einu, sem gerir það auðveldara að kemba og stilla eftir þörfum. Með því að skipta vandamálinu niður í smærri klumpur geta verktaki unnið hraðar og skilvirkari, sem gerir kleift að hraðari þróunarlotur sem og betri kóðagæði. Modular forritun gerir einnig kleift að endurnýta kóða, þar sem hægt er að nota einn íhlut yfir mörg verkefni, sem sparar verulegan tíma í þróunarlotum. Að auki gerir mátforritun það auðveldara fyrir teymi að skipta upp verkefnum og vinna á skilvirkari hátt þar sem allir eru að vinna að eigin „einingum“ í stað þess að vera aðeins eitt sameiginlegt verkefni.

Algeng mát forritunartækni

Modular forritun er tegund af aðferðafræði hugbúnaðarþróunar þar sem kóða er skipt niður í sérstaka, sjálfstæða íhluti, sem hver sinnir sínu sérstaka verkefni. Þetta form forritunar gerir kleift að auðvelda viðhald og sveigjanleika þar sem hægt er að endurnýta einstaka íhluti í öðrum forritum. Í þessum kafla förum við yfir algengustu aðferðir sem notaðar eru í einingaforritun.

Hlutbundin forritun

Hlutbundin forritun (OOP) er nútímaleg tegund einingaforritunar sem notar hluti til að skipuleggja frumkóðann og veita endurnýtanlega nálgun við þróun. Hlutir innihalda aðgerðir og gögn, þekkt sem eiginleikar, sem geta haft samskipti sín á milli til að keyra forrit. Helsti kosturinn við OOP er endurnýtanleiki kóða; Hlutir eru skrifaðir einu sinni og notaðir í mörgum forritum. Algengar OOP tækni felur í sér hjúpun, erfðir og fjölbreytni.

Encapsulation gerir hlutum kleift að geyma eigin gögn á öruggan hátt; þetta takmarkar aðgang frá öðrum hlutum kerfisins. Í stað þess að breyta breytum hlutar beint með utanaðkomandi kóða, veitir hjúpun stjórnað samspil með tilteknum aðferðum eða aðgerðum. Erfðir leyfa hlutum að draga eiginleika frá foreldri hlut svo þú þarft ekki að halda áfram að skrifa sömu aðgerðina aftur og aftur. Polymorphism veitir hlutum aðferðir sem eru aðgengilegar með sama nafni en mismunandi útfærslur eftir því hvernig þær eru notaðar í sérstöku samhengi innan forritsins.

Þetta eru aðeins nokkrar af nútímatækni sem tengist hlutbundinni forritun; það eru fleiri aðrir eins og abstrakt, mát og metaforritun sem gera það vinsælt meðal forritara sem leita að samræmi í hugbúnaðarhönnun.

Verklagsforritun

Málsmeðferðarforritun er algengasta tegund einingaforritunar. Það notar skipulag að ofan, sem þýðir að það byrjar á víðtæku yfirliti yfir vandamálin og sundurliðar þau síðan smám saman. Í verklagsforritun eru einingar búnar til úr kóða sem framkvæma verkefni eða leysa vandamál. Almennt eru forrit þróuð á línulegan hátt þar sem reiknirit eru notuð til að meðhöndla hvert ferli. Hægt er að nota einingar margsinnis og í stað þess að þurfa að endurskrifa sama kóðann aftur, geta mismunandi hlutar kóðans kallað á þætti af einingu sem þegar er til eftir þörfum. Þetta sparar ekki aðeins þróunartíma heldur gerir kembiforrit og viðhald mun auðveldara fyrir þróunaraðila.

Virkni forritun

Virk forritun er tækni sem skiptir forritinu í aðgerðir. Aðgerðir eru einangruð stykki af kóða sem taka við inntak, framkvæma aðgerð og skila niðurstöðu. Það er engin breyting á ríkjum eða gögnum innan þessara forrita, sem gerir það auðvelt að prófa og viðhalda þeim með tímanum. Þetta gerir hagnýtar einingar einfaldari að kemba en stærri einingar, þar sem það eru færri hreyfanlegir hlutar í kóðanum. Með staðlaðri forritunaraðferð er hægt að ná stöðugum og áreiðanlegum árangri fljótt.

Hagnýt forritun hvetur einnig forritara til að skoða vandamál með „abstraktion fyrst“ nálgun. Forritarinn byrjar á því að búa til færibreytur aðgerðir sem þeir geta breytt þegar þeir fara í gegnum þróunarferilinn og betrumbæta lausnir sínar. Þessi nálgun gerir það auðvelt að búa til íhluti sem hægt er að endurnýta í mörgum verkefnum ásamt því að styðja við margar mismunandi aðstæður án þess að þurfa að endurskrifa kóðann alveg frá grunni í hvert skipti.

Kostir þess að nota hagnýta forritun fyrir einingahugbúnaðarhönnun er að gera forrit auðveldara að prófa með því að skipta þeim niður í litla bita, fjölhæfur þar sem hægt er að sameina aðgerðir fyrir mismunandi verkefni, hraðar þróunarlotur vegna minna viðhalds sem þarf fyrir forritskóðann, endurnýtanlega hluti svo þú þarft ekki að búa til nýja í hvert skipti, og að lokum aukið afköst með því að samsíða aðgerðum á mörgum þráðum samtímis ef þörf krefur.

Áskoranir í Modular Forritun

Modular forritun, eða sundurliðun forritunarverkefna í smærri einingar, hefur sitt eigið sett af áskorunum. Þessar áskoranir geta falið í sér, en takmarkast ekki við, nafnavenjur, að búa til tengi á milli eininga og tryggja að hægt sé að endurnýta eininguna og vera rétt prófuð. Til þess að búa til árangursríkt forrit verður þú að skilja margbreytileikann sem felst í því og fletta í gegnum þessar áskoranir með auðveldum hætti. Við skulum ræða nokkrar af algengustu áskorunum sem tengjast mát forritun.

Kembiforrit

Það getur verið mikil áskorun að kemba dreifðar einingar. Vegna þess að hugbúnaðinum er skipt í marga hluta getur það verið tímafrekt að prófa, greina og laga villur í einstökum hlutum. Þar að auki, þar sem íhlutirnir þurfa að hafa samskipti sín á milli, krefst það djúps skilnings á því hvernig allir hreyfanlegir hlutar passa saman.

Ef frumkóði er skrifaður án vandlegrar íhugunar fyrir hliðstæða hans verður villuleit erfiðari og tímafrekari en hefðbundin villuleitartækni. Til dæmis, ef einingaforritun leiðir til óþarfa framleiðslu í mismunandi einingum sem erfitt er að kemba sérstaklega vegna þess að það treystir á aðra íhluti, þá verður að gera breytingar á mismunandi hlutum hugbúnaðarins í einu, annars verða þeir aldrei fullprófaðir.

Annar þáttur sem eykur erfiðleika við kembiforrit í einingaforritun er útgáfustýring vegna þess að nýjar útgáfur eru stöðugt gefnar út þar sem villur eru lagaðar og breytingar innleiddar. Það er mikilvægt að halda utan um hvaða útgáfa af hverri einingu er í gangi núna svo auðvelt sé að snúa henni til baka ef einhver afturför eða aðrar óvæntar aukaverkanir verða vegna gallakóða. Í stuttu máli, kembiforrit á einingaforritum krefst í raun mikillar athygli að smáatriðum og stöðugu eftirliti í gegnum hvern áfanga þróunar.

Próf

Hugbúnaðareiningar eru prófaðar sérstaklega áður en þær eru samþættar í aðalforritið. Þessi nálgun er sérstaklega gagnleg þegar kerfið er mjög flókið þar sem það hjálpar til við að bera kennsl á allar villur sem kunna að vera til staðar í einni einingu án þess að hafa áhrif á framkvæmd annarra hluta forritsins.

Prófunareiningar geta krafist ákveðinnar sérfræðiþekkingar og það eru nokkrar áskoranir sem þarf að huga að þegar reynt er að bera kennsl á hugsanleg vandamál. Án réttrar prófunar geta þessar óuppgötvuðu villur leitt til bilana fyrir slysni og jafnvel skapað erfiðar villur sem erfitt getur verið að greina og laga.

Nauðsynlegt er að hafa sértæk próftilvik tiltæk fyrir allar einingar sem hafa verið dreift og fyrir allar gagnaháðar á milli þeirra svo að það sé ekki mögulegt fyrir þróunaraðila að brjóta eða breyta einingu eða gagnaskipulagi fyrir slysni án þess að skilja virkni hennar eða tilgang. Það er einnig mikilvægt fyrir þróunaraðila að bera kennsl á allar breytingar á kröfum eins fljótt og auðið er þar sem það getur dregið úr tíma sem þarf til að kemba. Próf ætti einnig að einbeita sér að frammistöðu, sveigjanleika, öryggi, flytjanleika, notagildi og að nýta úrræði ef þörf krefur. Þegar kerfi hefur verið þróað á skilvirkan hátt með einingaforritun ætti helst ekki að vera óvænt ósjálfstæði milli eininga sem gæti leitt til árekstra eða árekstra milli tengdra aðgerða.

Documentation

Hugbúnaðareiningar þurfa meðfylgjandi skjöl til að útskýra hvernig einingin virkar og hvernig hún hefur samskipti við aðra hluti kerfisins. Þetta getur verið ansi fyrirferðarmikið og tímafrekt, sérstaklega þar sem kóðagrunnurinn þinn stækkar. Þó að sjálfvirkir ferlar geti hjálpað er samt ólíklegt að þeir fangi alla nauðsynlega þekkingu og skilning á hugbúnaðinum þínum. Sem slík þarf hæfa handavinnu til að tryggja að allir íhlutir virki á réttan hátt og að notendur hafi nægilega ítarlegar leiðbeiningar. Nauðsynlegt er að skjölin þín séu uppfærð til að forðast villur sem stafa af röngum eða ófullnægjandi upplýsingum. Að auki gæti það þurft meiri fyrirhöfn að innlima nýja verktaki í verkefni vegna þess að þeir verða að kynnast núverandi einingar í stað þess að einblína aðeins á litla verkefnið sitt.

Ósjálfstæði

Ein helsta áskorunin sem tengist því að vinna að einingaforritunarverkefnum er ósjálfstæði. Það er ekki óalgengt að eining krefjist mannvirkja og aðferða frá annarri einingu til að virka rétt. Það er líka mikilvægt að breytingar sem gerðar eru inni í öðrum einingum stangist ekki á við núverandi einingar, eða brjóti háðar einingar.

Vegna þessa verður rétt auðkenning, stjórnun og skipulag ósjálfstæðis mikilvægt þegar hugbúnaður er þróaður. Viðeigandi notkun á merkimiðum, merkjum og réttum skjölum getur hjálpað til við að tryggja að hver nýr eiginleiki sem bætt er við sé tekinn fyrir innan allra annarra háðra eininga.

Í verkefnum sem fela í sér marga verkfræðinga sem eru að vinna að aðskildum hlutum sem allir treysta á hvern annan er mikilvægt að hafa sameiginlegan skilning á milli teymisins svo það verði enginn misskilningur eða árekstrar þegar þú sameinar kóða saman. Þetta á sérstaklega við þegar mismunandi forritarar vinna sérstaklega á kóðagrunnum sem nota sameiginleg ósjálfstæði eða bókasöfn – þar sem allar breytingar verða að vera vandlega samræmdar milli þróunaraðila og prófaðar áður en þær eru settar í notkun til að koma í veg fyrir hugsanleg brotavandamál fyrir viðskiptavini.

Niðurstaða

Að lokum er mátforritun áhrifarík leið til að þróa stærri hugbúnaðarverkefni. Það er í meginatriðum sundurliðun kóða í aðgreinda, viðráðanlega hluti sem hægt er að vinna með sjálfstætt og nýta sér við smíði annarra forrita. Modular forritun hefur marga kosti - það einfaldar villuleit og viðhald, dregur úr þróunartíma, gerir endurnotkun einfaldari, hvetur til samvinnu og teymisvinnu meðal kóðara og gerir kleift að nota þvert á vettvang kóðunartækni. Með öllum kostum þess er einingaforritun vissulega þess virði að huga að því þegar þú hannar næsta hugbúnaðarverkefni.

Hæ, ég er Kim, mamma og áhugamaður um stop-motion með bakgrunn í fjölmiðlasköpun og vefþróun. Ég hef mikla ástríðu fyrir teikningu og hreyfimyndum og núna er ég að kafa á hausinn inn í stop-motion heiminn. Með blogginu mínu er ég að deila lærdómi mínum með ykkur.