Модульное программирование

Модульное программирование – организация программы как совокупности небольших независимых блоков, структура и поведение которых подчиняется заранее определенным правилам.

Модуль – логически взаимосвязанная совокупность функциональных элементов оформленных в виде отдельных частей. Фактически модуль может быть самостоятельным программным продуктом. Каждый программный модуль программируется, компилируется и отлаживается отдельно от других модулей программы и тем самым физически разделен с другими модулями.

Кроме того каждый разработанный программный модуль может включаться в состав разных программ, если выполнены условия его использования, декларированные в документации по этому модулю.

Модуль может рассматриваться как средство борьбы со сложностью программ и средство борьбы с дублированием кода.

С применением модульного программирования появляются возможности коллективной разработки как набора независимых частей, последовательного уменьшения сложности методом разбиения сложной задачи на более простые подзадачи, возможности повторного использования созданного ранее кода.

Все ресурсы модуля делятся на 2 группы:

1. внешние – предназначенные для использования другими программными единицами

2. внутренние – рабочие ресурсы данного модуля

Модуль характеризует:

1. один вход и один выход – на входе программный модуль получает определенный набор исходных данных, выполняет содержательную обработку, и возвращает один набор результативных данных

2. Функциональная завершённость – модуль выполняет перечень регламентированных операций для реализации каждой отдельной функции в полном составе, достаточных для завершения начатой обработки

3. Логическая независимость – результат работы модуля зависит только от исходных данных, но не зависит от работы других модулей

4. слабые информационные связи с другими программными модулями

5. модуль должен быть обозримый по размеру и сложности программный элемент

При определении набора модулей реализующих функции конкретного алгоритма, надо учитывать следующее:

1. каждый модуль вызывается на выполнение вышестоящим модулем и закончив работу возвращает управление вызвавшему его модулю

2. Принятие основных решений в алгоритме выносится на максимально высокий по иерархии уровень

Основные характеристики программного модуля

1. Размер модуля – измеряется числом содержащихся в нем операторов(строк). Обычно рекомендуются программные модули размером от нескольких десятков до нескольких сотен операторов.

2. Прочность модуля – мера его внутренних связей. Чем выше прочность тем больше связей он может спрятать от внешней по отношению к нему части программы и следовать больший вклад может внести в упрощение программы

Функционально прочный модуль – модуль выполняющий какую-либо определенную функцию.

3. Информационно прочный модуль – модуль выполняющий несколько операций или функций над одной и той же структурой данных (информационным объектам) считается неизвестной вне этого модуля.

4. Сцепление модуля – мера его зависимости по данным от других модулей. Характеризуется способом передачи данных. Чем слабее сцепление модуля с другими модулям, тем сильнее его независимость от других модулей.

5. Рутинность модуля – независимость от предыстории обращений к нему. Модуль называют рутинным если результат обращения к нему зависит только от значений его параметров.