Сцепление модулей

Второй важнейший способ увеличить независимость модулей – ослабить связи между ними. Сцепление модулей, т.е. мера взаимозависимости модулей по данным, характеризуется как способом передачи данных, так и свойствами самих этих данных. Проанализировав любую пару модулей, можно определить, к какому из шести видов относится сцепление между ними, либо установить, что между ними прямого сцепления нет.

Цель проектирования состоит в определении таких сопряжений между модулями, чтобы все данные передавались между ними в форме явных и простых параметров. Как и раньше, чтобы понять важность этой цели, мы рассмотрим ниже шесть видов сцепления, начиная с самого жесткого (наихудший случай).

Два модуля сцеплены по содержимому, если один модуль прямо ссылается на содержимое другого. Например, если модуль А каким-либо образом ссылается на данные модуля В, используя абсолютное смещение, то эти модули сцеплены по содержимому. Почти всякое изменение В или, возможно, просто перекомпиляция В с помощью другой версии компилятора внесет ошибку в программу.

К счастью, большинство языков программирования высокого уровня делают сцепление по содержимому трудноосуществимым.

Группа модулей сцеплена по общей области, если они ссылаются на одну и ту же глобальную структуру данных. Примером сцепления по общей области служат группы модулей, ссылающиеся на абсолютные адреса памяти (включая регистры).

Со сцеплением по общей области связан целый ряд проблем. Все такие модули зависят от физического упорядочения элементов общей структуры данных, вследствие чего изменение размеров одного элемента данных влияет на все модули. Использование глобальных данных сводит на нет все попытки управлять доступом каждого модуля к данным. Имена глобальных переменных связывают модули еще тогда, когда те только создаются.

Это значит, что использование сцепленных по общей области модулей в новых программах затруднено, если возможно вообще.

Глобальные данные усложняют и восприятие программы. Рассмотрим следующий фрагмент:

WHILE A DO

BEGIN

L (X,Y,Z);

M (X,Y);

N (W,Z);

P (Z,X,Y);

END;

END;

Если А не является глобальной переменной и если другие неудачные приемы кодирования (такие как совмещение А с W, X, Y или Z) не используются, то можно утверждать, что этот цикл никогда не закончится. Если А – глобальная переменная, то сразу нельзя определить, закончится ли выполнение цикла. Придется исследовать внутреннее устройство модулей L, М, N и Р, а также всех модулей, которые им подчинены, чтобы понять только этот цикл DO!

Группа модулей сцеплена по внешним данным, если они ссылаются на один и тот же глобальный элемент данных (переменную, имеющую единственное поле). Например, модули Delphi сцеплены друг с другом по внешним данным с помощью глобальных переменных.

Сцепление по внешним данным порождает почти все проблемы, свойственные сцеплению по общей области. Однако проблемы зависимости от физического упорядочения элементов в структуре не возникает.

Два модуля сцеплены по управлению, если один явно управляет функционированием другого, например, используя код конкретной функции. Сцепление по управлению и прочность по логике обычно сопутствуют друг другу, поэтому основная проблема здесь та же, что и с прочностью по логике: использование одного и того же (сложного) сопряжения для выполнения многих функций. Сцепление по управлению часто предполагает также, что вызывающий модуль имеет некоторое представление о логике вызываемого модуля, что уменьшает их независимость.

Группа модулей сцеплена по формату, если они ссылаются на одну и ту же неглобальную структуру данных. Если модуль А вызывает модуль В и передает ему запись анкетных данных студента и при этом как А, так и В чувствительны к изменению структуры или формата этой записи, то А и В сцеплены по формату.

Сцепления по формату следует избегать, где это возможно, поскольку оно создает ненужные связи между модулями. Предположим, что модулю В нужны только некоторые поля в анкете. Передача ему всей анкеты вынуждает его заниматься анкетой целиком, и таким образом увеличивается вероятность того, что модуль неумышленно ее изменит (по-видимому, можно утверждать, что чем больше посторонних данных доступно модулю, тем больше возможность ошибки).

Сцепление по формату часто можно исключить, изолируя все функции, работающие с конкретной структурой данных, в информационно прочном модуле. Другим модулям может понадобиться имя этой структуры, но они и знают только это имя (адрес), а не формат.

Два модуля сцеплены по данным, если один вызывает другой и все входные и выходные параметры вызываемого модуля – простые (не структурные) элементы данных. Предположим, что функция модуля В из предыдущего примера – надпечатать конверт для студента. Вместо того чтобы передавать В всю анкету, мы могли бы передать ему в качестве аргументов фамилию студента, улицу, дом, город и почтовый индекс.

Модуль В теперь не зависит от записи анкетных данных. А и В стали более независимы, и вероятность ошибки в В меньше, поскольку автор модуля В имеет дело с меньшим количеством данных.

Как и в случае с прочностью модуля, сцепление влияет и на другие, не рассматриваемые здесь специально свойства программы (на адаптируемость, сложность тестирования, возможность повторного использования модулей, простоту или сложность мультипрограммирования [11]).

Сцепление пары модулей может удовлетворять определениям нескольких типов. Например, два модуля могут быть сцеплены и по образцу, и по общей области. В этом случае мы относим модули к самому жесткому (худшему) из этих типов сцепления (в данном случае – сцепление по общей области).

Степень прочности и сцепления можно использовать для оценки существующего проекта и как руководящий принцип при проектировании новой программы. Это, однако, не означает, что проект, в котором в отдельных случаях прочность и сцепление далеки от идеала, обязательно плох. Исходя из некоторого компромиссного решения, проектировщик может пойти на включение модуля, прочного всего лишь по логике.

Однако поступая так, он должен уметь убедительно объяснить причины и хорошо понимать следствия своего компромиссного решения. Это, во всяком случае, лучше, чем проектировать, основываясь только на интуиции, и полагаться на счастливый случай.

Высокая прочность и слабое сцепление способствуют независимости модулей, поскольку они сводят к минимуму их взаимодействие и их предположения друг о друге. Следующие три критерия проектирования, сформулированные в [5], хорошо подытоживают сказанное.

1. Сложность взаимодействия модуля с другими модулями должна быть меньше сложности его внутренней структуры.

2. Хороший модуль снаружи проще, чем внутри.

3. Хороший модуль проще использовать, чем построить.

Рандомно подобранные статьи с сайта:

Выбираем сцепление на Opel Vectra, что необходимо знать!


Похожие статьи:

admin