Модуль что это такое простыми словами в компьютере

Обновлено: 06.07.2024

Модуль в программировании — это построение программного приложения в виде набора отдельных, не зависящих друг от друга блоков, которые принято называть модулями.

Введение

Под модульным программированием понимается методика формирования программ, при которой всё программное приложение подразделяется на отдельные элементы, которые принято называть модулями. При этом каждый модуль обладает своим контролируемым размером, ясным и чётким предназначением и законченной структурой интерфейса связи с внешней средой.

Естественно, что альтернативным вариантом модульному построению, является программный монолит, то есть единая программа, что не очень удобно. Главной проблемой при модульном построении программы является выбор оптимального критерия подразделения всей программы на отдельные модули.

Принципы модульного программирования

Базовыми принципами модульного программирования являются следующие:

Информационное утаивание Парнаса. Любой элемент утаивает одно проектировочное решение, то есть предназначением модуля является утаивание информации. Основной момент при проектировании программного продукта состоит в том, что вначале составляется перечень тех решений по проектированию, которые вызывают сомнение и их сложно принять или тех, которые в дальнейшем могут изменяться. Далее назначаются конкретные модули для реализации каждого из решений.

Модульная аксиома Коуэна. Модулем является не зависящая от других приложений программная единица, которая предназначена для осуществления определённых программных операций и для выполнения взаимодействия с головным участком программы. Эта программная единица обязана выполнять следующие требования:

Блочная структура, то есть наличие возможности вызова программной единицы из блоков любого уровня вложения.
Обособленность по синтаксису, то есть модуль выделяется в текстовом оформлении программы компонентами синтаксиса.
Обладание независимостью по семантике, то есть программная единица должна работать вне зависимости от места, где она вызывается.
Обладание общностью данных, то есть программная единица должна иметь собственные данные, которые сохраняются при любом её вызове.
Обладание полным определением, то есть программная единица должна быть самостоятельной.

Программирование сборкой Цейтлина. Модули являются программными кирпичами, из которых выстраивается весь программный комплекс. Базовыми предпосылками модульного программирования являются:

Устремлённость выделить независимую единицу программных познаний. Идеальным вариантом является оформление в формате модуля любого алгоритма или идеи.
Необходимость структурного и организационного разделения больших проектов.
Наличие возможности параллельных версий модулей (в плане параллельного программирования).

Готовые работы на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

Определение и разновидности модулей

Существуют следующие дополнительные определения модуля:

Модулем является командный набор, который возможно вызвать по его имени.
Под модулем понимается совокупный набор программных операторов, который имеет граничные компоненты, а также идентификатор, который может быть агрегатным.

Спецификация функций модуля обязательно включает в свой состав:

Спецификацию синтаксиса входов модуля, позволяющая сформировать на применяемом программном языке корректное по синтаксису обращение к данному модулю.
Семантическую формулировку функций, которые может выполнить модуль по каждому входу.

Можно выделить следующие модульные разновидности:

Модули маленьких размеров или функциональные, которые обычно реализуют одну заданную функцию. Базовым и самым простым модулем почти в любом языке программирования считается функция или процедура.

Модули средних размеров или информационные, которые реализуют обычно небольшой набор функций или операций, используя одну и туже структуру данных. Эта структура, именуемая информационным объектом, не известна за пределами данного модуля. Примерами «средних» модулей в программных языках могут служить:

Набор задач в программном языке Ada.
Кластеры в программном языке CLU.
Набор классов в языках С++ и Java.

Модули больших размеров или логические, которые объединяют комплект средних или малоразмерных модулей. В качестве примеров таких модулей можно привести:

Набор модулей в программном языке Modula-2.
Набор пакетов в программных языках Ada и Java.

Специалистом в области программирования Майерсом были предложены следующие конструктивные характеристики модуля:

В любой профессии, не только в программировании, вы переживаете разные эмоциональные состояния по ходу выполнения проекта:

Сначала есть энтузиазм от перспектив и возможностей.
Затем приходит азарт. Первые ошибки и трудности вас только раззадоривают, заставляя мозг и фантазию работать на полную катушку.
Следом проседает концентрация. В какой-то момент вы перестаёте обращать внимание на предупреждения и мелкие ошибки, откладывая решение этих проблем на потом.
В итоге вы теряете мотивацию. Вы исправляете одну ошибку – появляется три. Вы пытаетесь добавить новую функцию, но выкидываете идею в мусорное ведро из-за нежелания тратить на это много времени.

Некоторые думают, что это нормально: стоит смириться и каждый раз проживать этот цикл. На деле же всё немного проще, и решение лежит не в области психологии, а в подходе к созданию кода.

Классическая проблема программирования

В западной литературе существует термин «big ball of mud» для описания архитектуры программы. Давайте переведём его дословно. Графически «большой шар грязи» можно представить в виде точек на окружности, символизирующих функциональные элементы, и прямых – связей между ними:

Похоже на ваши глаза перед сдачей проекта, не так ли?

Это иллюстрация той сложности, с которой вам надо работать, какое количество связей учитывать, если возникает ошибка.

Программирование не уникальная дисциплина: здесь можно и нужно применять опыт из других областей. Возьмём, к примеру, компьютер. Их производители не задумываются над многообразием задач, которые решает пользователь, и уж тем более не выделяют под каждую маленький процессор и память. Компьютер – это просто набор независимых сложных объектов, объединённых в одном корпусе при помощи разъёмов и проводов. Объекты не уникальны, не оптимизированы конкретно под вас, и тем не менее блестяще справляются со своей задачей.

В программировании есть точно такие же решения. Например, библиотеки. Они помогают не тратить драгоценное время на изобретение велосипеда. Однако для частных задач библиотеки не эффективны – создание отнимет уйму времени, а при единичной повторяемости эффективность стремится к нулю.

В этом случае полезнее обратиться к модулям. Модуль – логически завершённый фрагмент кода, имеющий конкретное функциональное назначение. Для взаимодействия модулей используются способы, не позволяющие изменять параметры и функциональность. Плюсы модульного программирования очевидны:

Ускорение разработки.
Повышение надёжности.
Упрощение тестирования.
Взаимозаменяемость.

Модульное программирование крайне эффективно при групповых разработках, где каждый сотрудник может сконцентрироваться только на своём фронте работ и не оглядываться на решения коллег. Однако и в индивидуальном подходе вы получаете, как минимум, вышеописанные преимущества.

Но не всё так просто.

Проблемы модульного программирования

Сама по себе идея использования модулей не сильно упрощает код, важно минимизировать количество прямых связей между ними. Здесь мы подходим к понятию «инверсия управления» (IoC). Упрощённо – это принцип программирования, при котором отдельные компоненты кода максимально изолированы друг от друга. То есть детали одного модуля не должны влиять на реализацию другого. Достигается это при помощи интерфейсов или других видов представления, не обеспечивающих прямого доступа к модульному коду.

В повседневной жизни таких примеров множество. Чтобы купить билет на самолёт или узнать время вылета, вам не надо звонить пилоту. Чтобы выпить молока, не надо ехать в деревню или на завод и стоять над душой у коровы. Для этого всегда есть посредники.

В модульном программировании существует три основные реализации:

Внедрение зависимостей. Способ, при котором каждый элемент имеет свой интерфейс, взаимодействие модулей происходит через интерфейсы.
Фабричный метод. Основывается на существовании некого объекта, предназначенного для создания других объектов. Иначе говоря, введение в программу прототипа, объединяющего общие черты для большинства объектов. Прямого взаимодействия между модулями нет, все параметры наследуются от «завода».
Сервисный метод. Создаётся один общий интерфейс, являющийся буфером для взаимодействия объектов. Похожую функцию в реальной жизни выполняют колл-центры, магазины, площадки для объявлений и т.д.

Несмотря на то, что первая реализация IoC используется чаще всего, для первых шагов в модульном программировании лучше использовать другие два. Причина – простое создание интерфейсов лишь ограничивает доступ к модулям, а для снижения сложности кода необходимо также уменьшить количество связей. Интерфейсы, хаотично ссылающиеся на другие интерфейсы, код только усложняют.

Для решения этой проблемы необходимо разработать архитектуру кода. Как правило, она схожа с файловой структурой любого приложения:

Таким образом, поддержка принципов модульного программирования, инверсии управления и четкой архитектуры приложения поможет убить сразу трёх зайцев:

Обеспечить чёткое функциональное разделение кода. При возникновении ошибок можно быстро определить источник, а исправления не приведут к появлению новых сбоев.
Минимизировать количество связей. Это позволит упростить разработку, отдав на откуп нескольким разработчикам разные модули. Или вы сможете самостоятельно разрабатывать каждый блок без оглядки на другие, что тоже экономит время и силы.
Создать иерархию с чёткой вертикалью наследования. Это повышает надёжность кода, так как тестирование провести проще, а результаты информативнее.

Соблюдение принципа модульности в больших проектах позволит сэкономить время и не расплескать стартовый задор. Более того, у вас получится наконец сосредоточиться на самом интересном – реализации оригинальных задумок в коде. А ведь это именно то, что каждый из нас ищет в программировании.

Несмотря на сложное определение слова plugin, объяснить его можно двумя словами. Подобрав нужные для пользователя плагины, можно заметно улучшить качество и скорость работы.

Что это такое простыми словами

В каждом приложении или сайте есть свой базовый функционал, к которому каждый пользователь может добавить нужный плагин по собственному усмотрению. Удовлетворить пожелание каждого пользователя не представляется возможным, так как добавление огромного количества функций в базу игры может привести к его некорректной работе. Тем более, не всем нужны определенные функции, загромождение функционала будет только мешать пользователю, в итоге он может уйти к конкурирующей компании.

Итак, можно сказать что плагин (plugin) это дополнение к возможностям программы или сайта.

Наибольшее количество таких расширений приходится на популярные ресурсы, требующие некоторых дополнений. В пример можно привести один из самых популярных сайтов ВКонтакте, собравший большое количество плагинов вокруг себя, поскольку их разработчики заинтересованы в увеличении количества пользователей и выбирают сайты и приложения с большой аудиторией. Начиная от скачивания музыки и видео, заканчивая оформлением сайта – все это может изменить любой пользователь, настроив под себя.

Для чего нужны плагины

Также, ни один разработчик приложений и программ не сможет предугадать каждое пожелание пользователя, поэтому заниматься этим попросту бесполезно. Конечно, они стараются максимально расширить свой функционал, но все же придерживаются основных базовых функций с некоторыми «фишками» для привлечения людей.

Известное всем приложение Adobe Flash Player отвечает за множество действий с программами и сайтами, к тому же при его отсутствии, оно само предлагает установку себя. Устаревшая версия также предлагает обновиться для более корректной работы.

Какие бывают плагины, их виды

Кроме плагинов для социальной сети Вконтакте и приложения Flash Player существует огромное множество других дополнений, к примеру, плагины для WordPress отвечающих за различные функции. Все они делятся на три вида: платные, бесплатные и условно-бесплатные. Разница их состоит в функциональности и способе установки.

Бесплатные

Это самый распространенный вид среди пользователей. Иногда содержат незначительную рекламу, обладают не самым большим функционалом, но при этом работают исправно, так как разработчику важно, чтобы выбрали именно его продукт.

Условно-бесплатные

Чаще всего являются лишь демонстрационной версией платного дополнения, для расширения функций необходимо купить полную версию. Однако люди пользуются и бесплатной версией, хоть она и содержит меньшее количество функций, но по сравнению с бесплатными продуктами, их количество на порядок выше.

Плюсом можно назвать то, что у такого вида нет заканчивающегося пробного периода – никто не будет ставить жесткие условия для пользования дополнением. Человек в праве пользоваться теми функциями, что были представлены при скачивании. Если же пользователь понимает, что этого мало, он может ознакомиться с платной версией и приять решение о покупке.

Платные

Такие плагины могут быть изначально платными, а могут быть премиумным вариантом условно-бесплатных дополнений. Разработчики настроены на максимальное продвижение платного продукта, поэтому в такой версии функций намного больше, чем у бесплатного продукта. Она более продумана и детализирована.

Стоимость может варьироваться от двухсот и до нескольких тысяч рублей. Не советуется скачивать взломанную версию премиумного плагина, поскольку в таких версиях часто содержатся вирусы или другие неприятные сюрпризы, оставленные взломщиком.

Плагины (plugins) для браузеров, зачем они нужны

Ни один персональный компьютер не может спокойно существовать без браузера, на сегодняшний день это одна из самых часто открываемых программ на компьютере большинства пользователей. Их создатели оставляют огромный простор для plugin-разработчиков, и сейчас для каждого браузера их создано огромное количество.

Некоторые плагины пользуются популярностью на большую аудиторию, а некоторые нацелены на узкий круг людей. Существуют как онлайн-переводчики, вызываемые одним кликом, так и курсы валют. Или время и погода в разных странах, постоянно находящиеся на странице для мониторинга.

Плагины разрабатываются в поддержку какого-либо формата документов, как например Adobe Reader. Он позволяет открывать и читать документ прямо в браузере, так как не всегда есть необходимость в скачивании документа из интернета. Большое количество ненужных файлов только загромождает жесткий диск и тратит время пользователя на его очистку.

Где их скачать и как устанавливать

Местонахождение расширений в различных браузерах находятся в разных местах, однако способ их установки и метод работы практически не отличается.

Браузер Mozilla Firefox

Найти дополнения для Mozilla Firefox можно в верхней панели, нажав на «Инструменты» и выбрав «Дополнения». Для поиска и установки плагинов достаточно нажать «Получить дополнения», где пользователю представится список, систематизированный по критериям: популярность, категория, версия, отзывы, автор и рейтинг. Нажав на нужное дополнение, можно увидеть его описание и кнопку установки «Add to Firefox». После скачивания необходимо подтвердить установку дополнения, после чего можно будет начать им пользоваться.

Браузер Google Chrome

Аналогично дополнениями из Mozilla, расширения для Chrome находятся в шапке браузера. Нажав на «Дополнительные инструменты» и выбрав «Расширения», открывается список всех плагинов для данного браузера. Скачивание и установка не отличаются от предыдущего браузера.

Не так давно Google запретил установку в свой браузер плагинов, скачанных не из Chrome WebStore, поскольку участились случаи с утечкой конфиденциальной информации пользователей. Расширения из магазина проходят несколько проверок, благодаря которым можно быть уверенным в сохранности личной информации.

Браузер Яндекс

Российские разработчики отнеслись к дополнениям намного проще – в каталоге браузера можно найти небольшое количество дополнений, однако установка с доверительных магазинов не запрещена. Пользователи скачивают плагины из Chrome WebStore, что является простым и удобным способом.

Маркетолог, вебмастер, блогер с 2011 года. Люблю WordPress, Email маркетинг, Camtasia Studio, партнерские программы)) Создаю сайты и лендинги под ключ НЕДОРОГО. Обучаю созданию и продвижению (SEO) сайтов в поисковых системах.

Модуль в программировании — это фрагмент кода, имеющий определенное функциональное значение и характеризующийся логической завершенностью.

Модульное программирование — это способ создания программы посредством объединения модулей в единую структуру.

Применение способа позволяет значительно повысить скорость разработки, обеспечить ее надежность, упростить тестирование. Модульное программирование удобно при групповой работе, так как каждый из участников процесса имеет возможность сконцентрироваться только на своем объеме работ, не отвлекаясь на деятельность коллег.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Важное преимущество подхода — возможность заменить или обновить один из компонентов без изменений всей остальной системы.

В чем состоит особенность, основные принципы

Основной принцип метода сформулирован канадским программистом Дэвидом Парнасом. Согласно его высказыванию, для создания одного модуля достаточно минимальных знаний о содержании других. Именно на основе этого принципа Парнас выдвинул концепцию сокрытия информации в программировании.

Сокрытие в программировании — это способ проектирования, предполагающий разграничение доступа разных частей продукта к внутренним компонентам друг друга.

Технологически процесс выглядит так:

Описание данных.
Проектирование по нисходящему принципу.
Модульное программирование.
Создание главной программы.
Сборка продукта.

В качестве структурных единиц могут выступать сервисы, классы, библиотеки функций, структуры данных и другие единицы, реализующие определенную функцию и способные предоставить интерфейс к ней.

Разновидности модулей

В информатике существуют дополнительные понятия модуля.

Модуль — это набор команд, который имеет свое обозначение и который можно вызвать по имени.

Модуль — это совокупность программных операторов, имеющая идентификатор и граничные компоненты.

Также принято выделять три разновидности:

Малоразмерные, на реализацию которым отдается одна заданная функция. В большинстве языков программирования самой простой единицей считается процедура или функция.
Среднеразмерные, реализующие небольшой набор операций или функций.
Крупные, объединяющие в себе несколько малоразмерных и среднеразмерных модулей.

Примерами крупных могут послужить набор пакетов в языках Java, Ada, а также набор модулей в программном языке Modula-2.

Проблемы модульного программирования

Несмотря на существенные достоинства метода, специалисты подмечают и ряд недостатков:

увеличенный объем необходимой памяти;
более длинный временной период компиляции, загрузки;
более медленное исполнение программы;
риск создать слишком сложный алгоритм взаимодействия между модулями.

Если первые три пункта легко нивелируются мощью современной техники, то последний целиком и полностью зависит от программистов, оптимальности предложенных ими решений.

Читайте также: