什么是模块化编程?

17 Mar 2025 | 4 分钟阅读

模块化编程的概念起源于20世纪60年代,旨在帮助用户。程序员开始将较大的程序划分为更小的部分。尽管模块化编程的概念已经有六十多年的历史,但它仍然是最方便的编程方法。

What is modular programming?

定义

模块化编程被定义为一种软件设计技术,它侧重于将程序功能分解为独立的、可互换的方法/模块。每个模块都包含执行单个功能方面所需的一切。

从文件和存储库的角度讨论模块化,模块化可以有不同的级别:

  • 项目中的库
  • 文件中的函数
  • 库或存储库中的文件

模块化的核心是创建块,而每个块都是由其他块构建的。每个块本身都是稳固且可测试的,并且可以堆叠在一起以创建完整的应用程序。因此,思考模块化概念也类似于构建应用程序的整个架构。

模块化编程语言示例 - 所有面向对象的编程语言,如C++、Java等,都是模块化编程语言。

模块

模块被定义为软件程序的一部分,其中包含一个或多个例程。当我们合并一个或多个模块时,它们就构成了一个程序。每当在企业级构建产品时,它就是一个内置的模块,每个模块执行不同的操作和业务。模块通过接口在程序中实现。模块化的引入允许程序员在新的应用程序中重用预先编写的代码。模块是在编译器中创建和合并的,其中每个模块在程序中执行一个业务或例行操作。

例如 - SAP(系统、应用和产品)包含财务、工资单、供应链等大型模块。就软件而言,模块的一个例子是Microsoft Word,它使用Microsoft Paint帮助用户创建图画和绘画。

模块化编程的优点

模块化编程的优点如下:

  • 代码更易读 - 模块化编程使代码更易读,因为函数执行的任务与整体代码不同。有时,如果我们在不同的函数中传递参数和变量,模块化编程可能会有点混乱。模块的使用应以明智的方式进行,以避免任何问题。函数应该整洁、干净且具有描述性。
  • 代码更易于测试 - 在软件中,有些函数执行的任务较少,有些函数执行的任务较多。如果软件可以通过模块轻松拆分,则更容易测试。我们还可以在测试期间关注风险更高的函数,并需要更多的测试用例来使其无错误。
  • 可重用性 - 有时,一段代码会在我们的程序中到处实现。模块化提供可重用的优势,使我们不必反复复制粘贴,我们可以通过接口或库从任何地方调用我们的代码。可重用的概念也减小了我们程序的体积。
  • 快速修复 - 假设任何应用程序的付款选项中存在错误,并且需要删除该错误。模块化可以提供极大的帮助,因为我们知道会有一个单独的函数包含付款代码,并且只会纠正该函数。因此,使用模块查找和修复错误变得更加顺畅和易于维护。
  • 低风险更新 - 在模块化编程中,明确的API层保护着使用它的内容,使其不至于更改库内部。除非API发生更改,否则别人代码出错的风险很低。例如,如果您没有明确的API,并且有人更改了一个他们认为仅在本库中使用的函数(但它在别处也被使用),他们可能会意外地破坏某些东西。
  • 易于协作 - 团队中的不同开发人员可以处理同一段代码。当进行git合并时,可能会发生冲突。如果代码被拆分到更多的函数、文件、存储库等中,这种冲突就可以减少。我们还可以为特定的代码模块分配所有权,其中团队成员可以将其分解为更小的任务。

模块化编程的缺点

模块化编程的缺点如下:

  • 模块化编程的产品需要额外的时间和预算。
  • 合并所有模块是一项具有挑战性的任务。
  • 需要仔细的文档记录,以免影响其他程序模块。
  • 某些模块可能会部分重复其他模块执行的任务。因此,模块化程序需要更多的内存空间和额外的执行时间。
  • 将各种模块集成到一个程序中可能不是一件容易的事,因为负责设计不同模块的不同人员的风格可能不尽相同。
  • 由于测试和调试耗时,并且每个函数都包含数千行代码,因此它降低了程序的效率。

模块化编程是一个古老的概念,但它仍然是开发人员中的热门话题。对于开发人员来说,必须学会以模块化的方式进行编码。有时我们需要检索任何代码,创建虚拟模块进行测试,并最小化风险因素。模块化编程具有这些特性,使其必不可少。


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