MODÜLER PROGRAMLAMA: ÖZELLIKLER, ÖRNEKLER, AVANTAJLAR, UYGULAMALAR - TEKNOLOJI - 2025

Modüler programlama programı, yönetilebilir mantıksal ve işlevsel modüller denilen birçok küçük bloklar veya özerk bileşenlerin ayrılmıştır yazılım geliştirme için kullanılan bir tekniktir.

Modül, belirli bir sorunu çözen bir ifade bloğudur. Her modül, kendi işlevselliğini yerine getirmek için gereken her şeyi içerir ve projenin geri kalanını etkilemeden düzenlenebilir veya değiştirilebilir.

Modülleri kullanarak bir problem çözme örneği. Kaynak: Kayau / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Bu programlama yöntemi, her bir modülün işlevlerine erişmek için diğer yazılım bileşenleri tarafından kullanılan kalıcı bir modül arabiriminin sürdürülmesiyle elde edilir.

Modüller, bileşenler arasında mantıksal sınırlar koyar ve sürdürülebilirliği artırır. Farklı modüller arasındaki bağımlılığı en aza indirecek şekilde tasarlanmış arayüzler aracılığıyla birleştirilirler.

Ana ve yardımcı modüller

Ana modül ve birkaç ikincil modül, modüler programlamayı oluşturan şeydir. Ana modülden yardımcı modüllerin fonksiyonlarına çağrılar yapılır.

Bu eklentiler, ana modül çalıştığında yüklenen ayrı çalıştırılabilir dosyalar olarak bulunur. Her modülün PROGRAM deyiminde atanmış benzersiz bir adı vardır.

Çalışma ekipleri, sistemin tüm modüllerini bilmek zorunda kalmadan farklı modülleri ayrı ayrı geliştirebilirler. Modüler uygulamaların her biri, geliştiricilere modülü bakımında esneklik sağlamak için bir sürüm numarasıyla ilişkilendirilir.

Modüler programlama özellikleri

Modülerlik

Bir bilgisayarın çalıştırılması için kodun patlatılmış bir sürümüne ihtiyacı yoktur. Sizi daha küçük parçalar halinde kod yazmaya zorlayan insan bilişsel sınırlamalarıdır.

Bir program başka işlevler içerebilir ve ayrıca diğer dosyalarda bulunan işlevlere de başvurabilir. Bu işlevler veya modüller, bir işlemi gerçekleştirmek veya bir değeri hesaplamak için kullanılan ifade kümeleridir.

Büyük ve karmaşık programlarda basitliği ve okunabilirliği korumak için, uzun bir ana işlevden ziyade diğer işlevlerle birlikte kısa bir ana işlev kullanılır.

Bir programı modül gruplarına ayırarak, her modülün anlaşılması daha kolay olacak ve böylece yapısal programlamanın temel kurallarına uyulacaktır.

Fonksiyon tanımı

Bir işlev, tanımının bir bildirimini takiben komutlar ve ifadelerden oluşur. Bir işlevin genel biçimi şöyledir:

Function_name (parametre bildirimi) {

cümleler;

komutlar;

dönüş ifadesi;

}

- Parametrelerin beyanı, işleve aktarılan bilgileri temsil eder.

- Fonksiyon tarafından özel olarak kullanılan ek değişkenler cümlelerde tanımlanmıştır.

- Tüm işlevler bir return ifadesi içermelidir.

Değişkenlerin kapsamı

Ana işlevde veya kullanıcı tanımlı işlevlerde bildirilen değişkenlere yerel değişkenler denir. Bunlar, işlev çalıştırıldığında bir değere sahiptir, ancak işlev tamamlandığında değerleri korunmaz.

Ana programın veya kullanıcı tanımlı işlevlerin dışında bildirilen değişkenlere genel değişkenler denir. Bu değişkenler, programın içindeki herhangi bir işlevden alınabilir.

Prosedürel

Modüler programlama, verileri hesaba katmadan tamamen işlevler için kod yazmaya yönelik olduğundan oldukça prosedüreldir.

Modüler programlama örnekleri

Gerçek hayatta modülerlik

Duvarlarında birkaç priz bulunan, elektriğe sahip bir ev varsayalım. Bu sistem, mikrodalga, çamaşır makinesi, kurutucu vb. Gibi çeşitli elektrikli cihazları takmanıza izin verir.

Bu aygıtlar, bulundukları yere bakılmaksızın, takılı ve açıldığında özel görevlerini yerine getirmek üzere tasarlanmıştır.

Bir uygulamanın modülleri aynı felsefeyi takip etmelidir. Bu, uygulamanın hangi bölümünde olurlarsa olsunlar, hatta hangi uygulamaya bağlı olurlarsa olsunlar, yalnızca belirli görevlerini yerine getirmeleri gerektiği anlamına gelir.

Ayrıca, bir elektrikli cihazın prizden kolayca çıkarılabilmesi gibi, bir modülün de bir uygulamadan kolayca çıkarılabilecek şekilde tasarlanması gerekir.

Bir elektrikli cihazın çıkarılması diğer bağlı cihazların işlevselliğini etkilemediği gibi, bir uygulamadan modüllerin çıkarılması, o uygulamanın diğer modüllerinin işlevselliğini etkilememelidir.

Java'daki Fonksiyonlar

Java'da modüller bağımsız işlevler olarak yazılır. Örneğin, bir öğrencinin not ortalamasını aldıkları tüm derslerdeki notlarına göre hesaplamak için bir işlev veya kod bloğunuz olabilir.

Fonksiyonun girdi olarak notların listesini alması ve ardından hesaplanan not ortalamasını döndürmesi gerekir:

Bu işleve CalculateAverageNote adı verilir. Double veri türü dizisini kullanarak girdi olarak bir not listesi alır ve hesaplanan ortalamayı döndürür.

Fonksiyonda, yerel değişken toplamı sıfıra başlatılır ve ardından bir for döngüsü kullanılarak tüm nitelikler toplama eklenir. Son olarak, elde edilen toplam, elde edilen değeri döndürerek, notaların sayısına bölünür.

Girdi matrisi 3.5, 3.0 ve 4.0 notlarına sahip olsaydı, bunları ekledikten sonra toplamı 10.5 olacaktı ve sonra 3'e bölünecekti, çünkü üç not var. İşlev 3,5 değerini döndürecektir.

avantaj

Bağımsız proje programlama

Birden çok programcı, modüllere bölünmesi durumunda aynı proje üzerinde çalışabilir. Farklı programcılar, büyük ve karmaşık bir program için gerekli olan farklı program modüllerini bağımsız olarak tasarlayabilir.

Etkili program geliştirme

Küçük, bağımsız modüllerin anlaşılması, tasarlanması ve test edilmesi büyük programlara göre daha kolay olduğundan programlar daha hızlı geliştirilebilir.

Programcı, gerekli girişi sağlayabilir ve modülün çıktısını inceleyerek doğru olduğunu doğrulayabilir.

Çoklu modül kullanımı

Bir program için yazılan kod, diğerlerinde genellikle yararlıdır. Modüler programlama, bu bölümlerin ileride kullanılmak üzere kaydedilmesine izin verir. Kod yeniden konumlandırılabildiğinden, kaydedilen modüller giriş ve çıkış gereksinimlerini karşılayan başka herhangi bir programa bağlanabilir.

Monolitik programlamayla, bu tür kod bölümleri programın içine yerleştirilmiştir ve diğer programlar tarafından kullanılamaz.

Hata ayıklama ve değiştirme kolaylığı

Bir modül, tam bir programdan daha küçüktür, bu nedenle test etmesi daha kolaydır. Her modül programın geri kalanından ayrı olarak yazılabilir ve test edilebilir. Bir modül test edildikten sonra, tekrar test etmek zorunda kalmadan yeni bir programda kullanılabilir.

Bir programın değiştirilmesi gerektiğinde, modüler programlama işi basitleştirir. Yeni veya hata ayıklanmış modüller, programın geri kalanını değiştirmeden mevcut bir programa bağlanabilir.

Dezavantajları

Aşırı nesne yönelimli yapı

Bu programlama, oldukça etkili bir fikir olan arayüzleri kullanır. Bundan yararlanmak için, bazı çerçeveler tam bir değiştirilebilir sınıf setiyle birlikte gelir. Örneğin, kalıcılığı işlemek için, bir kalıcılık arabirimi uygulayan birden çok sınıf olabilir.

Ancak, entegre geliştirme ortamları (IDE'ler) bu konuda kafaları karıştırıyor. Örneğin, bir yöntemin kaynağını bulmaya çalışıyor olabilirsiniz ve IDE hangi yöntemi görmek istediğinizi bilemeyecek, bu nedenle bu isimde bir yöntemin var olduğu dosyaların uzun bir listesini görüntüleyecektir.

Modüller çok küçük

Yalnızca çok küçük bir işlevi olan çok sayıda modül vardır. Her modül, koddaki başlığına ek olarak ek ayrıştırma ve işlem süresi gerektirir.

Bu nedenle, birçok küçük modülün kullanılması, derleme sistemine ek yük getirecek ve paket boyutunu artıracaktır.

Sebepsiz ayrışmak

Bazı kodlar neredeyse hiç değişmez. Bu gibi durumlarda, sadece kullanmak iyi çalışıyorsa, onu daha temiz veya soyut bir mantıkla göstermeye çalışmak pek bir anlam ifade etmeyebilir.

Çok hoş görünmeyen ama son yıllarda pek değişmeyen kodlar var. Hiç değişmeyen ve halihazırda modüller halinde iyi çalışan kodu ayrıştırmak için hiçbir neden yoktur.

Uygulamalar

Modüler programlama sadece bir kavramdır. Uygulaması, herhangi bir programlama dilinde, özellikle de ayrı olarak derlenmiş bir programa sahip prosedürel nitelikte olanlarda uygulanabilir.

Ayrı olarak derlenmiş modüllerden oluşturulan bileşen kitaplıkları, bağlayıcı adı verilen bir programlama aracı kullanılarak bir sette birleştirilebilir.

Ana modül tarafından kullanılan işlevlerin dışa aktarılması gerektiğinde, erişimlerini kolaylaştırmak için farklı modüllerdeki işlevlerin adları benzersiz olmalıdır.

Modüler programlama kavramını destekleyen programlama dilleri arasında C, Ada, PL / I, Erlang, Pascal, Algol, COBOL, RPG, Haskell, Python, HyperTalk, IBM / 360 Assembler, MATLAB, Ruby, IBM RPG, SmallTalk, Morpho, Java (paketler modül olarak kabul edilir), Perl, vb.

C dili

Modüler programlama C dilinde uygulanabilir çünkü büyük bir zorluğu birkaç modüle ayırarak çözmeyi sağlar.

Bu modüllerin her biri belirli bir sorunu çözerken, bu tür prosedürlerin kümesi olan ana program sorunu bir bütün olarak çözer.

C'de tanımlanan her işleve varsayılan olarak global olarak erişilebilir. Bu, işlevin uygulanmasının tanımlandığı bir başlık dosyası ekleyerek yapılabilir.

Örnek olarak, bir yığın veri türü ve ayrıca uygulamanın ve veri yapısının kullanıcılardan gizlendiğini bildirmek istiyoruz.

Bu, önce yığın veri türü ile genel verileri ve yığın veri türü tarafından desteklenen işlevleri içerecek olan stack.h adlı bir genel dosya tanımlanarak yapılabilir.

stack.h:

extern stack_var1;

extern int stack_do_something (void);

Şimdi, yığın veri türünün uygulamasını içeren stack.c adlı bir dosya oluşturabilirsiniz:

Referanslar

1. CIO Wiki (2019). Modüler Programlama. Alınan: cio-wiki.org.
2. BT Tanımları (2020). Modüler Programlama. Alınan: defit.org.
3. New Mexico Tech (2020). Fonksiyonlarla modüler programlama. Alındığı kaynak: ee.nmt.edu.
4. Christian Maioli (2020). Modüler kod yazmak için 3 yaratıcı teknik. Tech Beacon. Alındığı: techbeacon.com.
5. Geeks için Geeks (2020). Programlamada Modüler Yaklaşım. Geeksforgeeks.org sitesinden alınmıştır.
6. Çalışma (2020). Modüler Programlama: Java'da Tanım ve Uygulama. Alındığı kaynak: study.com.