V oblasti vývoja softvéru zohráva koncept spojky kľúčovú úlohu pri určovaní opakovaného použitia softvérových komponentov. Ako dodávateľ spojenia som bol svedkom z prvej ruky hlboký vplyv, ktorý má spojenie na efektívnosť a flexibilitu softvérových systémov. V tomto blogovom príspevku sa ponorím do zložitého vzťahu medzi spojením a opakovanou použiteľnosťou softvérových komponentov a skúmam, ako môžu rôzne typy spojky buď vylepšiť alebo brániť schopnosti opätovne používať tieto komponenty v rôznych projektoch.
Pochopenie spojenia v softvérovom inžinierstve
Predtým, ako budeme môcť diskutovať o tom, ako spojenie ovplyvňuje opakovane použiteľnosť, je nevyhnutné pochopiť, čo spojenie znamená v kontexte softvérového inžinierstva. Spojenie sa vzťahuje na stupeň vzájomnej závislosti medzi komponentmi softvéru. Inými slovami, meria, ako blízko je jeden komponent k druhej. Vysoké spojenie naznačuje, že komponenty sú pevne prepojené, často sa spoliehajú na vnútorné detaily druhých, zatiaľ čo nízka väzba naznačuje, že komponenty sú nezávislejšie a môžu fungovať s minimálnymi znalosťami iných komponentov.
Existuje niekoľko typov spojenia, z ktorých každá má vlastné charakteristiky a dôsledky pre opakovanú použiteľnosť:
Spojenie obsahu
Spojenie obsahu je najvyššia forma spojenia, kde jeden komponent priamo pristupuje k interným údajom alebo kódu iného komponentu. Tento typ spojenia je mimoriadne nežiaduci, pretože komponenty sú vysoko vzájomne závislé. Akákoľvek zmena v jednej komponente môže mať na druhú kaskádový účinok, čo sťažuje opätovné použitie jednotlivých komponentov nezávisle. Napríklad, ak komponent A priamo modifikuje vnútornú dátovú štruktúru komponentu B, akákoľvek zmena dátovej štruktúry komponentu B si bude vyžadovať zodpovedajúcu zmenu komponentu
Spoločné spojenie
K bežnému spojeniu dochádza, keď viac komponentov zdieľa globálnu dátovú oblasť. Aj keď sa to môže na prvý pohľad zdať pohodlné, pretože umožňuje komponentom prístup a úpravu rovnakých údajov, môže to viesť k významným problémom. Zmeny zdieľaných údajov môžu ovplyvniť všetky komponenty, ktoré ich používajú, vďaka čomu je náročné izolovať a porozumieť správaniu jednotlivých komponentov. Tento nedostatok izolácie znižuje opakovanú použiteľnosť komponentov, pretože všetky sú viazané na špecifickú globálnu štruktúru údajov. Napríklad, ak má softvérový systém niekoľko komponentov, ktoré sa spoliehajú na globálny konfiguračný súbor, akákoľvek zmena formátu súboru alebo obsahu môže vyžadovať úpravy všetkých týchto komponentov.
Spojenie
Ovládanie spojenia sa stane, keď jedna komponent odovzdá kontrolné informácie do inej komponentu, napríklad príznak alebo príkaz. Tento typ spojenia je menej závažný ako obsah alebo spoločné spojenie, ale stále má vplyv na opakovane použiteľnosť. Prijímajúca komponent môže byť navrhnutý tak, aby reagoval na konkrétne kontrolné signály, ktoré obmedzujú jeho schopnosť znovu použiť v rôznych scenároch, kde tieto signály nemusia byť prítomné alebo môžu mať rôzne významy. Napríklad, ak komponent A odovzdá ovládací príznak do komponentu B na označenie konkrétneho režimu prevádzky, komponent B môže byť pevne spojený s týmto príznakom a nemusí bez neho fungovať správne.
Spojenie údajov
Dátové spojenie je najžiadanejšou formou spojenia, kde komponenty vymieňajú údaje iba prostredníctvom dobre definovaných rozhraní. V tomto prípade sú komponenty relatívne nezávislé, pretože sa navzájom nespoliehajú na podrobnosti o vnútornej implementácii. Vďaka tomu sú opakovane použiteľné, pretože ich možno ľahko integrovať do rôznych systémov, pokiaľ sú splnené požiadavky na výmenu údajov. Napríklad funkcia, ktorá vypočíta štvorec čísla a berie jedno celé číslo, pretože vstup sa môže znovu použiť v rôznych kontextoch, pokiaľ prijíma príslušné vstupné údaje.
Ako spojenie ovplyvňuje opakovane použiteľnosť
Úroveň spojenia v softvérovom systéme má priamy vplyv na opakovane použiteľnosť jeho komponentov. Komponenty s vysokým obsahom spojenia je často ťažké opätovne používať kvôli ich silným závislosti od iných komponentov. Tu je niekoľko spôsobov, ako spojenie ovplyvňuje opakovane použiteľnosť:
Obmedzená nezávislosť
Komponenty s vysokým obsahom spojenia nie sú nezávislými entitami. Sú tak pevne viazaní na iné komponenty, že bez nich nemôžu fungovať správne. Táto nedostatočná nezávislosť sťažuje extrahovanie a opätovné použitie týchto komponentov v rôznych projektoch. Napríklad, ak je komponent navrhnutý tak, aby pracoval konkrétne s konkrétnou schémou databázy a vrstvy prístupu k údajom, bude náročné ju znova použiť v projekte, ktorý používa iný databázový systém.
Ťažkosti s úpravou
Ak sú komponenty vysoko spojené, akákoľvek zmena jednej zložky môže mať ďaleko - dosahuje následky pre iné komponenty. Vďaka tomu je riskantné opätovné použitie týchto komponentov, pretože malá zmena v pôvodnom kontexte ich môže v novom kontexte prinútiť nefunkčné. Napríklad, ak je komponent spojený s konkrétnou knižnicou používateľského rozhrania, inovácia knižnice môže vyžadovať významné zmeny komponentu, ktoré nemusia byť v novom projekte uskutočniteľné.
Citlivosť
Komponenty s vysokým obsahom spojenia sú často vysoko kontext - citlivé. Sú navrhnuté tak, aby pracovali v rámci konkrétneho súboru podmienok a predpokladov a každá odchýlka od týchto podmienok môže spôsobiť zlyhanie. Táto kontextová citlivosť obmedzuje ich opakovane použiteľnosť, pretože nemusia byť vhodné pre rôzne prostredia alebo požiadavky. Napríklad komponent, ktorý je navrhnutý tak, aby pracoval vo webovej aplikácii so špecifickým bezpečnostným modelom, nemusí byť opakovane použiteľný v aplikácii Desktop s inou bezpečnostnou architektúrou.
Na druhej strane nízke - komponenty spojenia ponúkajú niekoľko výhod, pokiaľ ide o opakovane použiteľnosť:
Ľahká integrácia
Komponenty s nízkym obsahom spojenia sa dajú ľahko integrovať do rôznych systémov, pretože majú dobre definované rozhrania a minimálne závislosti. Môžu sa zaobchádzať ako s čiernymi skrinkami, pričom ďalšie komponenty musia vedieť iba o vstupných a výstupných údajoch. Napríklad komponent protokolovania, ktorý používa jednoduché rozhranie založené na texte, sa dá ľahko integrovať do rôznych softvérových projektov bez ohľadu na ich programovací jazyk alebo architektúru.
Znížená údržba
Pretože komponenty s nízkym obsahom spojenia sú nezávislejšie, ľahšie sa udržiavajú. Zmeny jednej zložky majú menej pravdepodobné, že ovplyvnia ďalšie komponenty, vďaka čomu je bezpečnejšie ich znova použiť. Napríklad, ak je komponent voľne spojený s inými komponentmi, je možné vykonať opravu chýb alebo vylepšenie bez obáv z prerušenia ďalších častí systému.
Väčšia flexibilita
Komponenty s nízkym obsahom spojenia sú flexibilnejšie a môžu sa prispôsobiť rôznym požiadavkám. Môžu byť kombinované rôznymi spôsobmi, aby sa vytvorili nové funkcie, čím sa zvýšila ich opakovane. Napríklad sada úžitkových funkcií s nízkou väzbou sa môže použiť v rôznych kombináciách na riešenie rôznych problémov v rôznych projektoch.
Príklady spojenia a opakovane použiteľnosti v reálnom svete softvéru
Ak chcete ilustrovať vplyv spojenia na opakovane použiteľnosť, zvážme niektoré skutočné príklady sveta:
E - obchodné aplikácie
V aplikácii E -Commerce musia spolupracovať rôzne komponenty, ako napríklad nákupný košík, platobná brána a katalóg produktov. Ak sú tieto komponenty vysoko spojené, napríklad ak komponent nákupného košíka priamo pristupuje k interným údajom komponentu platobnej brány, bude ťažké opätovne použiť komponent v inom systéme E -obchodu alebo v súvisiacej aplikácii. Ak sú však tieto komponenty voľne spojené s dobre definovanými rozhraniami na výmenu údajov, môžu sa ľahko znovu použiť. Napríklad komponent platobnej brány, ktorý používa štandardné API, je možné integrovať do rôznych platforiem obchodov.
[Uhlové kontaktné ložisko 700ZAC] ( /CNC - časť /Angular - Contacing - Lose - 700zac.html) v CNC obrábaní softvéru
V softvéri na obrábanie CNC musia byť komponenty týkajúce sa riadenia obrábacích strojov veľmi spoľahlivé a opakovane použiteľné. Zložka, ktorá riadi [uhlový kontakt s ložiskom 700zac] ( /CNC - časť /uhlový - kontakt - ložisko - 700zac.html) v CNC stroji by mala byť navrhnutá s nízkou väzbou. Ak je pevne spojený s inými komponentmi, ako je napríklad ovládací panel stroja alebo modul plánovania cesty nástroja, bude ťažké ho znova použiť v inom CNC stroji alebo v aktualizácii softvéru. Ak však má jasné rozhranie na prijímanie a odosielanie údajov týkajúcich sa operácie ložiska, dá sa ľahko znovu použiť v rôznych aplikáciách obrábania CNC.
[Kryt prachového prachu v Sprievodcovi orgánmi] ( /CNC - časť /orgán - Sprievodca - Rail - Prach - Cover.html) Manažment v priemyselnej automatizácii
V systémoch priemyselnej automatizácie musia byť komponenty, ktoré riadia kryt prachového prachu [Organ Guide Rail] ( /CNC - časť /orgán - Sprievodca - Rail - Prach - Cover.html) musia byť flexibilné a opakovane použiteľné. Ak sú tieto komponenty vysoko spojené s celkovým riadiacim systémom priemyselného stroja, akákoľvek zmena v riadiacom systéme si môže vyžadovať významné úpravy komponentu riadenia prachu. Na druhej strane, ak sú voľne spojené, môžu sa ľahko integrovať do rôznych nastavení priemyselnej automatizácie.
[SK SHF Support] ( /CNC - Part /SK - SHF - Support.html) v softvérovej infraštruktúre
Komponenty, ktoré poskytujú [SK SHF Support] ( /CNC - Part /SK - SHF - Support.html) v softvérovej infraštruktúre by mali byť navrhnuté s nízkou väzbou. Vysoké spojenie medzi týmito komponentmi a inými časťami infraštruktúry môže viesť k ťažkostiam pri škálovaní a udržiavaní systému. Napríklad, ak je komponent podpory SK SHF pevne spojený s vrstvou sieťovej komunikácie, môže byť ťažké ju znova použiť v inom sieťovom prostredí alebo aktualizovať sieťovú technológiu.
Stratégie na zníženie spojenia a zlepšenie opakovaného použitia
Ako dodávateľ spojenia chápem, že je dôležité pomáhať vývojárom softvéru znižovať spojenie a zlepšiť opakovane použiteľnosť ich komponentov. Tu je niekoľko stratégií, ktoré je možné použiť:
Použitie dizajnových vzorov
Návrhové vzory, ako je model modelu - View - Controller (MVC), vzor pozorovateľa a vzorec injekcie závislosti môžu pomôcť znížiť spojenie medzi komponentmi. Vzor MVC oddeľuje dátový model, používateľské rozhranie a logiku riadenia, vďaka čomu sú komponenty nezávislejšie. Vzor pozorovateľa umožňuje komponentom komunikovať bez priameho spojenia, zatiaľ čo vzorec vstrekovania závislosti znižuje pevne kódované závislosti medzi komponentmi.
Dobre - definované rozhrania
Definovanie jasných a dobre - zdokumentovaných rozhraní medzi komponentmi je rozhodujúce pre zníženie väzby. Komponenty by sa mali vzájomne pôsobiť iba prostredníctvom týchto rozhraní bez toho, aby sa spoliehali na vnútorné podrobnosti druhých. Vďaka tomu sú komponenty modulárnejšie a ľahšie sa opätovne používajú.
Zapuzdrenie
Encapsulácia je prax skrytia detailov internej implementácie komponentu a poskytovania verejného rozhrania pre interakciu. Zapojením vnútorného stavu a správania komponentu sa stáva nezávislejšou a menej spojenou s inými komponentmi.
Testovanie a refaktorovanie
Pravidelné testovanie a refaktoring môžu pomôcť identifikovať a znížiť spojenie v softvérovom systéme. Testami jednotiek pre jednotlivé komponenty môžu vývojári zabezpečiť, aby komponenty boli nezávislé a mohli sa znovu použiť. Refaktoring sa môže použiť na reštrukturalizáciu kódu a zníženie zbytočných závislostí medzi komponentmi.
Záver
Záverom možno povedať, že spojenie má významný vplyv na opakovane použiteľnosť softvérových komponentov. Vysoké spojenie môže prísne obmedziť schopnosť opätovného použitia komponentov, zatiaľ čo nízka väzba zvyšuje ich opakovane použiteľnosť, flexibilitu a udržiavateľnosť. Ako dodávateľ spojenia sa zaväzujem poskytovať riešenia, ktoré pomáhajú vývojárom softvéru znižovať spojenie a zlepšovať kvalitu svojich softvérových systémov.
Ak máte záujem dozvedieť sa viac o tom, ako optimalizovať spojenie vo svojich softvérových projektoch alebo ak hľadáte spojovacie riešenia, ktoré môžu vylepšiť opakovanú použiteľnosť vašich komponentov, odporúčam vám, aby ste ma kontaktovali kvôli diskusii o obstarávaní. Som tu, aby som vám pomohol čo najlepšie využiť úsilie o vývoj softvéru a dosiahnuť väčšiu efektívnosť a flexibilitu vo vašich systémoch.
Odkazy
- Sommerville, I. (2015). Softvérové inžinierstvo. Pearson.
- Gamma, E., Helm, R., Johnson, R., & Vlissides, J. (1994). Návrh vzorov: prvky opakovane použiteľného softvéru orientovaného na objekt. Addison - Wesley.
- Martin, RC (2009). Čistý kód: Príručka agilného softvérového remeselného spracovania. Prentice Hall.
