برنامه نویسی ماژولار چیست + 7 مزیت مهم آن

طراحی و توسعه پروژه های نرم افزاری بزرگ یکی از نگرانی های همیشگی توسعه دهندگان بوده است چرا که درک عملکرد بخش های مختلف در پروژه هایی که از هزاران خط کدنویسی تشکیل می شوند بسیار پیچیده است. قابلیت ماژولار (Modular) برای رفع این پیچیدگی و تکرار کدهای یکسان طراحی شده است. در حقیقت هدف برنامه نویسی ماژولار این است که کدهای هر بخش از یک نرم افزار عملکرد خاصی داشته باشند.

در برنامه نویسی ماژولار در واقع عملکردهای مرتبط به هم در یک ماژول (Module) قرار داده می شوند و از آنجایی که هر ماژول به صورت کاملا مستقل فعالیت دارد، یک نرم افزار به مجموعه ای از واحدهای کاربردی (Functional Units) تبدیل خواهد شد. در ادامه این مطلب قصد داریم با بررسی مفهوم برنامه نویسی ماژولار، مزیت های آن را نیز با یکدیگر مرور کنیم.

برنامه نویسی ماژولار چیست؟

همانطور که در بخش مقدمه اشاره کردیم، برنامه نویسی ماژولار طراحی ساده ای دارد و به معنی بخش بندی یک نرم افزار به زیر مجموعه های کوچکتر است. در پروژه های کوچک، ماژول یک مولفه نرم افزاری جداگانه به شمار می رود که عموما در کنار توابع و مولفه های دیگر یک نرم افزار مورد استفاده قرار می گیرد. توابع یکسان در یونیت کدهای برنامه نویسی جمع آوری می شوند، اما توابع مجزا به عنوان یونیت کدهای مستقل توسعه داده خواهند شد به گونه ای که اپلیکیشن های دیگر نیز می توانند از آن کد استفاده کنند.

البته در پروژه های بزرگتر برنامه نویسی شی گرایی یا همان Object-Oriented Programming با مفهوم ماژولار در یک راستا قرار دارند. به طور کل قابلیت ماژولار امکان تقسیم کار را در اختیار برنامه نویسان قرار می دهد، علاوه بر این آنها می توانند با استفاده از این ویژگی به صورت مستقل بر روی باگ های هر بخش تمرکز کنند.

مزیت های برنامه نویسی ماژولار

همانطور که پیش تر اشاره کردیم، پروژه های بزرگ اغلب متشکل از چندین برنامه نویس هستند که بر روی هزاران خط کدنویسی فعالیت می کنند بنابراین پیگیری و دوباره نویسی کدها برای آنها بسیار سخت خواهد بود. اما مدل ماژولار از بروز سناریوی تکراری در برنامه نویسی جلوگیری می کند؛ به عبارت دیگر ویژگی ماژولار، کدها را با توجه به وظیفه ای که اجرا می کنند فروشکافی و سازماندهی خواهد کرد. در این نوع از برنامه نویسی استفاده مجدد، شناسایی باگ و مدیریت کدها بسیار آسان خواهد بود. در ادامه این مطلب 7 مورد از مهم ترین مزایای برنامه نویسی ماژولار را به شما معرفی خواهیم کرد.

1- شناسایی آسان باگ :

شناسایی باگ یا همان دیباگ کردن (Debugging) پروژه های نرم افزاری بزرگ پیچیده است به همین دلیل زمان زیادی از فرآیند برنامه صرف جستجو و شناسایی خطاها خواهد شد. در حالی که اگر یک برنامه مجهز به قابلیت ماژولار باشد، هر بخش آن کدهای مختص به خود را خواهد داشت در نتیجه اگر عملکرد خاصی از برنامه با مشکل روبرو شود، برنامه نویسان به راحتی با جستجو در بخش کوچکی از کدها آن را شناسایی خواهند کرد.

2- استفاده مجدد از کد :

کدهای ماژولار امکان استفاده مجدد را در اختیار برنامه نویسان قرار می دهد. در صورتی که Task ها به توابع یا کلاس های مشخصی طبقه بندی شده باشند، برنامه نویسان در صورت لزوم اجرای دوباره Task می توانند از آن کدهای خاص استفاده کنند. اگر کدها به صورت مشخصی سازمان دهی نشده باشند آنگاه مراجعه، تقسیم بندی و تکمیل آنها در یک محیط برنامه نویسی دیگر بسیار مشکل یا غیر ممکن خواهد بود.

3- خوانایی :

کد ماژولار سازماندهی سطح بالایی دارد به این معنی که برنامه نویسان می توانند با در نظرگیری عملکرد یک کد، هر بخش از آن را سازمان دهی کنند. به طور کل توسعه دهندگان قادر خواهند بود بر اساس الگوی سازمانی خود، کدهای مربوطه را شناسایی یا منشن (Mention) کنند. علاوه بر این برنامه نویسان دیگری که بر روی کد کار خواهند کرد نیز می توانند از الگوی سازمان برای خواندن آن استفاده کنند. به عبارت دیگر کدها برای استفاده چندین برنامه نویس بهینه سازی شده و درجه سختی کار را کاهش می دهند.

4- قابل اطمینان :

یکی از بهترین مزایای برنامه نویسی ماژولار قابلیت اطمینان به آن است. در حقیقت کدهایی که خواندن، دیباگینگ، اشتراک گذاری و نگهداری از آن آسان تر باشد اغلب با خطاهای کمتری نیز مواجه می شود. این قابلیت در مواقعی که صدها نفر بر روی یک پروژه بزرگ فعالیت می کنند بسیار کاربردی خواهد بود. تمام توسعه دهندگان بر روی کدهایی کار می کنند که در آینده نیز مورد استفاده برنامه نویسان دیگر قرار خواهند گرفت. به طور کل می توان گفت که کدهای ماژولار یکی از ضرورت های اصلی فرآیند توسعه پروژه های نرم افزاری بزرگ محسوب می شود.

5- قابل مدیریت :

استراتژی ماژولار در حقیقت کل فرآیند توسعه نرم افزار را به بخش های قابل کنترل تقسیم می کند. متمرکز شدن بر روی یک کد خاص در فرآیند توسعه نرم افزارهای بزرگ کار بسیار دشواری محسوب می شود اما می توانید با تقسیم کردن آن به وظایف فردی، میزان سختی و پیچیدگی آن را کاهش دهید. البته برنامه نویسان به لطف مدل ماژولار، بدون آن که نگرانی خاصی درباره حجم پروژه داشته باشند می توانند از سردرگمی خود جلوگیری کنند.

6- برنامه نویسی تیمی :

قابلیت ماژولار امکان برنامه نویسی تیمی را در اختیار توسعه دهندگان قرار می دهد. در حقیقت سرپرست تیم، پروژه های بزرگ را بین تیم های برنامه نویسی تقسیم می کند به گونه ای که وظیفه (Task) خاصی را به هر برنامه نویس محول خواهد کرد. در آخر نتیجه کار برنامه نویسان مختلف با هم ترکیب شده و به عنوان یک نرم افزار منتشر می شود. این ویژگی به طور کل باعث افزایش سرعت روند توسعه پروژه و همچنین بروز رسانی های نرم افزار خواهد شد.

7- کیفیت :

قابلیت ماژولار همچنین باعث ارتقای کیفیت کدها می شود. زمانی که یک نرم افزار به بخش های کوچک تقسیم شود و مسئولیت هر بخش با یک برنامه نویس باشد، آنگاه کیفیت هر بخش نیز افزایش خواهد یافت. به عبارت دیگر در این شرایط برنامه نویس دیگر به کل نرم افزار توجه نخواهد کرد بلکه تمرکزش را بر روی بخشی از کدهای مختص به خود خواهد گذاشت. علاوه بر این هنگامی که کل قسمت های مختلف پروژه با یکدیگر ترکیب شوند، احتمال بروز خطا نیز به طرز چشمگیری کاهش می یابد.

برخی دیگر از مزایای برنامه نویسی ماژولار

• کدها در چندین فایل ذخیره و نگهداری می شوند.
• کدها طولانی نیستند.
• پیش از کدنویسی، برنامه ریزی و طراحی برنامه توسط مدیر پروژه یا تحلیل گر سیستم انجام می شود.
• کدها به راحتی قابل درک و ساده هستند.
• کدهای هر بخش، به راحتی قابل استفاده در بخش های دیگر هستند.
• برنامه نویس می تواند متد خاصی را ایجاد کرده و از آن در قسمت های مختلف برنامه، بدون نیاز به کدنویسی مجدد استفاده کند.
• کنترل‌ کردن متغیرها بسیار آسان است.
• نام متغیرها و ماژول ها، منطقی و مرتبط با یکدیگر انتخاب می شوند.

سخن پایانی

برنامه نویسی ماژولار فقط در بخش نیروی انسانی معنا دارد و کامپیوترها هرگز برای اجرای یک کد، آن را به بخش های کوچیکتر تقسیم نخواهند کرد. در حقیقت انسان ها به خاطر محدودیت ادراکی که در ذهن خود دارند، برای کار بر روی کدها مجبور هستند آنها را به بخش های کوچکتر و قابل فهم تر تقسیم بندی کنند.