В сферата на разработването на софтуер концепцията за свързване играе основна роля за определяне на повторната употреба на софтуерните компоненти. Като доставчик на свързване съм свидетел от първа ръка на дълбокото въздействие, което свързването оказва върху ефективността и гъвкавостта на софтуерните системи. В тази публикация в блога ще се задълбоча в сложната връзка между свързването и повторната употреба на софтуерните компоненти, изследвайки как различните видове свързване могат да подобрят или възпрепятстват възможността за повторно използване на тези компоненти в различни проекти.
Разбиране на свързването в софтуерното инженерство
Преди да можем да обсъдим как свързването влияе върху многократната употреба, е от съществено значение да се разбере какво означава свързването в контекста на софтуерното инженерство. Свързването се отнася до степента на взаимозависимост между софтуерните компоненти. С други думи, тя измерва колко тясно е свързан един компонент към друг. Високото свързване предполага, че компонентите са плътно свързани, често разчитат на вътрешните детайли на другия, докато ниското свързване предполага, че компонентите са по -независими и могат да функционират с минимални познания за други компоненти.
Има няколко типа свързване, всеки със собствени характеристики и последици за повторна употреба:
Съединение на съдържанието
Свързването на съдържанието е най -високата форма на свързване, при която един компонент директно осъществява достъп до вътрешните данни или код на друг компонент. Този тип свързване е изключително нежелателно, защото прави компонентите силно взаимозависими. Всяка промяна в един компонент може да има каскаден ефект върху другия, което затруднява повторното използване на всеки от двата компоненти независимо. Например, ако компонент А директно променя вътрешната структура на данните на компонент В, всяка промяна в структурата на данните на компонента Б ще изисква съответна промяна в компонента А. Това стегнато свързване силно ограничава повторната употреба на двата компонента, тъй като те са толкова тясно преплетени, че те не могат лесно да бъдат разделени и използвани в различни контексти.
Общо свързване
Общото свързване възниква, когато множество компоненти споделят глобална област на данни. Въпреки че това може да изглежда удобно в началото, тъй като позволява на компонентите да имат достъп и да променят едни и същи данни, това може да доведе до значителни проблеми. Промените в споделените данни могат да повлияят на всички компоненти, които ги използват, което прави предизвикателство за изолиране и разбиране на поведението на отделните компоненти. Тази липса на изолация намалява повторната употреба на компонентите, тъй като всички те са обвързани със специфичната глобална структура на данни. Например, ако софтуерната система има няколко компонента, които разчитат на глобален конфигурационен файл, всяка промяна във формата или съдържанието на файла може да изисква модификации на всички тези компоненти.
Контролно свързване
Контролното свързване се случва, когато един компонент предава информация за контрол на друг компонент, като флаг или команда. Този тип свързване е по -малко тежък от съдържанието или общото свързване, но все пак оказва влияние върху повторната употреба. Приемащият компонент може да бъде проектиран така, че да реагира на специфични контролни сигнали, което ограничава способността му да се използва повторно в различни сценарии, когато тези сигнали може да не присъстват или могат да имат различни значения. Например, ако компонентът А премине контролен флаг към компонент Б, за да посочи определен режим на работа, компонент В може да бъде плътно свързан с този флаг и може да не работи правилно без него.
Свързване на данни
Свързването на данни е най -желаната форма на свързване, при която компонентите обменят само данни чрез добре дефинирани интерфейси. В този случай компонентите са сравнително независими, тъй като не разчитат на вътрешните подробности за внедряването си. Това ги прави по -многократно, тъй като те могат лесно да бъдат интегрирани в различни системи, стига да бъдат изпълнени изискванията за обмен на данни. Например, функция, която изчислява квадрата на число и приема едно цяло число като вход, може да се използва повторно в различни контексти, стига да получи подходящите входни данни.
Как свързването се отразява на повторната употреба
Нивото на свързване в софтуерната система оказва пряко влияние върху повторната употреба на неговите компоненти. Компонентите с високи свързващи компоненти често са трудни за повторно използване поради силните им зависимости от други компоненти. Ето някои начини, по които свързването влияе върху повторната употреба:
Ограничена независимост
Компонентите с висока връзка не са независими образувания. Те са толкова плътно обвързани с други компоненти, че не могат да функционират правилно без тях. Тази липса на независимост затруднява извличането и повторното използване на тези компоненти в различни проекти. Например, ако компонентът е проектиран да работи конкретно с определена схема на база данни и слой за достъп до данни, ще бъде предизвикателство да се използва повторно в проект, който използва различна система от бази данни.
Трудност при модификация
Когато компонентите са силно свързани, всяка модификация към един компонент може да има далеч - достигащи последици за други компоненти. Това прави рисковано да се използват повторно тези компоненти, тъй като малка промяна в първоначалния контекст може да ги направи нефункционални в нов контекст. Например, ако компонентът е свързан с конкретна библиотека на потребителски интерфейс, надграждането на библиотеката може да изисква значителни промени в компонента, които може да не са възможно в нов проект.
Контекстна чувствителност
Компонентите с висока връзка често са силно контекстни. Те са проектирани да работят в рамките на определен набор от условия и предположения и всяко отклонение от тези условия може да доведе до неуспех. Тази контекстна чувствителност ограничава тяхната повторна употреба, тъй като те може да не са подходящи за различни среди или изисквания. Например, компонент, който е предназначен да работи в уеб приложение със специфичен модел за сигурност, може да не се използва многократно в настолно приложение с различна архитектура на сигурността.
От друга страна, ниските компоненти на съединителя предлагат няколко предимства по отношение на повторната употреба:
Лесна интеграция
Компонентите с ниско съдържание на свързване могат лесно да бъдат интегрирани в различни системи, тъй като имат добре дефинирани интерфейси и минимални зависимости. Те могат да се третират като черни кутии, като други компоненти трябва да знаят само за данните за вход и изход. Например, компонент за регистриране, който използва прост текст, базиран на текст, може лесно да бъде интегриран в различни софтуерни проекти, независимо от техния език или архитектура за програмиране.
Намалена поддръжка
Тъй като ниските компоненти за свързване са по -независими, те са по -лесни за поддържане. Промените в един компонент са по -малко склонни да засегнат други компоненти, което го прави по -безопасно да ги използва повторно. Например, ако компонентът е свободно свързан с други компоненти, може да се направи корекция на грешки или подобрение, без да се притеснявате да нарушават други части на системата.
По -голяма гъвкавост
Компонентите с ниско съдържание на свързване са по -гъвкави и могат да бъдат адаптирани към различни изисквания. Те могат да се комбинират по различни начини за създаване на нова функционалност, увеличавайки тяхната повторна употреба. Например, набор от полезни функции с ниско свързване може да се използва в различни комбинации за решаване на различни проблеми в различни проекти.
Примери за свързване и повторна употреба в реалния - световен софтуер
За да илюстрираме въздействието на свързването върху повторната употреба, нека разгледаме някои реални - световни примери:
E - Заявления за търговия
В приложение E - търговия, различни компоненти като пазарската количка, шлюза за плащане и каталог на продуктите трябва да работят заедно. Ако тези компоненти са силно съчетани, например, ако компонентът за пазаруване на количката директно има достъп до вътрешните данни на компонента на шлюза за плащане, ще бъде трудно да се използва повторно или компонент в различна система за електронна търговия или в свързано приложение. Ако обаче тези компоненти са свободно свързани, с добре дефинирани интерфейси за обмен на данни, те могат лесно да бъдат използвани повторно. Например компонентът на шлюза за плащане, който използва стандартен API, може да бъде интегриран в различни платформи за електронна търговия.
[Angular Contact Lafing 700ZAC] ( /CNC - Част /ъглов - Контакт - Лагер - 700ZAC.html) в софтуер за обработка на CNC
В софтуера за обработка на CNC компонентите, свързани с контрола на машинните инструменти, трябва да бъдат много надеждни и да се използват многократно. Компонент, който управлява [ъглов контакт лагер 700ZAC] ( /CNC - част /ъглов - контакт - лагер - 700ZAC.html) в CNC машина, трябва да бъде проектиран с ниско свързване. Ако тя е тясно съчетана с други компоненти като контролния панел на машината или модула за планиране на пътя на инструмента, ще бъде трудно да се използва повторно в друга CNC машина или в надстройка на софтуера. Ако обаче има ясен интерфейс за получаване и изпращане на данни, свързани с работата на лагера, той може лесно да се използва повторно в различни приложения за обработка на ЦПУ.
[Орган Ръководство за релсово покритие на прах] ( /CNC - Част /Орган - Ръководство - Рел.
В системите за индустриална автоматизация, компонентите, които управляват [покритие за прах на релсите на органа] ( /CNC - част /орган - Ръководство - РЕЙМ - ПРАВ - COVER.HTML), трябва да бъдат гъвкави и многократни. Ако тези компоненти са силно свързани с общата система за управление на индустриалната машина, всяка промяна в системата за управление може да изисква значителни модификации на компонента за управление на праховите покрития. От друга страна, ако те са свободно свързани, те могат лесно да бъдат интегрирани в различни настройки за индустриална автоматизация.
[SK SHF поддръжка] ( /CNC - Част /SK - SHF - Support.html) в софтуерна инфраструктура
Компонентите, които осигуряват [SK SHF поддръжка] ( /CNC - част /SK - SHF - Support.html) в софтуерната инфраструктура, трябва да бъдат проектирани с ниско свързване. Високото свързване между тези компоненти и други части на инфраструктурата може да доведе до трудности при мащабиране и поддържане на системата. Например, ако компонентът за поддръжка на SK SHF е плътно свързан с мрежовия комуникационен слой, може да е трудно да се използва повторно в друга мрежова среда или да се надстрои мрежовата технология.
Стратегии за намаляване на свързването и подобряването на повторната употреба
Като доставчик на свързване разбирам важността на подпомагането на разработчиците на софтуер да намалят свързването и да подобрят повторната употреба на техните компоненти. Ето някои стратегии, които могат да бъдат използвани:
Използване на дизайнерски модели
Модели на проектиране като модел на модела - View - Controller (MVC), моделът на наблюдателя и модела на инжектиране на зависимост могат да помогнат за намаляване на свързването между компонентите. Моделът MVC разделя модела на данни, потребителския интерфейс и логиката на управление, което прави компонентите по -независими. Моделът на наблюдателя позволява компонентите да комуникират, без да се свързват директно, докато моделът на инжектиране на зависимост намалява твърдите кодирани зависимости между компонентите.
Добре - дефинирани интерфейси
Определянето на ясни и добре документирани интерфейси между компонентите е от решаващо значение за намаляване на свързването. Компонентите трябва да си взаимодействат помежду си само чрез тези интерфейси, без да се разчитат на вътрешните детайли един на друг. Това прави компонентите по -модулни и по -лесни за повторна употреба.
Капсулиране
Капсулирането е практиката за скриване на вътрешните детайли за изпълнение на компонент и предоставяне на публичен интерфейс за взаимодействие. Чрез капсулиране на вътрешното състояние и поведението на компонента, той става по -независим и по -малко съчетан с други компоненти.
Тестване и рефакторинг
Редовното тестване и рефакторинг могат да помогнат за идентифициране и намаляване на свързването в софтуерна система. Чрез писане на единични тестове за отделни компоненти, разработчиците могат да гарантират, че компонентите са независими и могат да бъдат използвани повторно. Рефакторингът може да се използва за преструктуриране на кода и намаляване на ненужните зависимости между компонентите.
Заключение
В заключение, свързването оказва значително влияние върху повторната употреба на софтуерните компоненти. Високото свързване може сериозно да ограничи способността за повторна употреба на компонентите, докато ниското свързване повишава тяхната повторна употреба, гъвкавост и поддръжка. Като доставчик на свързване, аз се ангажирам да предоставя решения, които помагат на разработчиците на софтуер да намалят свързването и да подобрят качеството на техните софтуерни системи.
Ако се интересувате да научите повече за това как да оптимизирате свързването във вашите софтуерни проекти или ако търсите решения за свързване, които могат да подобрят повторната употреба на вашите компоненти, ви насърчавам да се свържете с мен за дискусия за поръчки. Тук съм, за да ви помогна да се възползвате максимално от усилията си за разработка на софтуер и да постигнете по -голяма ефективност и гъвкавост във вашите системи.
ЛИТЕРАТУРА
- Sommerville, I. (2015). Софтуерно инженерство. Пиърсън.
- Gamma, E., Helm, R., Johnson, R., & Vlissides, J. (1994). Модели на проектиране: Елементи на обект за многократна употреба - ориентиран софтуер. Адисън - Уесли.
- Мартин, RC (2009). Чист код: Наръчник за изработка на Agile Software. Prentice Hall.
