Soudržnost (informatika) - Cohesion (computer science)

v programování, soudržnost Odkazuje na stupeň, ve kterém prvky uvnitř a modul patří k sobě.[1] V jednom smyslu jde o míru síly vztahu mezi metodami a daty třídy a nějakým sjednocujícím účelem nebo konceptem, kterému tato třída slouží. V jiném smyslu jde o míru síly vztahu mezi metodami třídy a samotnými daty.

Soudržnost je pořadové číslo typ měření a obvykle se označuje jako „vysoká soudržnost“ nebo „nízká soudržnost“. Moduly s vysokou soudržností bývají výhodnější, protože vysoká soudržnost je spojena s několika žádoucími rysy softwaru včetně robustnost spolehlivost, opakovaná použitelnost a srozumitelnost. Naproti tomu nízká soudržnost je spojena s nežádoucími vlastnostmi, jako je obtížná údržba, testování, opětovné použití nebo dokonce pochopení.

Soudržnost je často v kontrastu s spojka, jiný koncept. Vysoká soudržnost často koreluje s volné spojení a naopak.[2] The softwarové metriky vazby a soudržnosti vynalezl Larry Constantine na konci 60. let jako součást Strukturovaný design, na základě charakteristik „dobrých“ programovacích postupů, které snížily náklady na údržbu a úpravy. V článku byl publikován strukturovaný design, soudržnost a vazba Stevens, Myers a Constantine (1974)[3] a kniha Yourdon a Constantine (1979);[1] poslední dva se následně staly standardními pojmy v softwarovém inženýrství.

Vysoká soudržnost

v objektově orientované programování, pokud mají metody, které slouží třídě, v mnoha aspektech podobné, pak se o třídě říká, že má vysokou soudržnost.[4] Ve vysoce soudržném systému je čitelnost kódu a opakovaná použitelnost je zvýšena, zatímco složitost je udržována zvládnutelná.

Soudržnost

Soudržnost se zvyšuje, pokud:

  • Funkce zabudované do třídy, k nimž se přistupuje prostřednictvím jejích metod, mají mnoho společného.
  • Metody provádějí malý počet souvisejících činností do vyhýbat se hrubě zrnitý nebo nesouvisející soubory dat.
  • Související metody jsou ve stejném zdrojovém souboru nebo jinak seskupeny; například v samostatných souborech, ale ve stejném podadresáři / složce.

Výhody vysoké soudržnosti (neboli „silné soudržnosti“) jsou:

  • Snížená složitost modulu (jsou jednodušší a mají méně operací).
  • Zvýšený systém udržitelnost, protože logické změny v doméně ovlivňují méně modulů a protože změny v jednom modulu vyžadují méně změn v ostatních modulech.
  • Zvýšená opětovná použitelnost modulu, protože vývojáři aplikací najdou komponentu, kterou potřebují, snadněji mezi soudržnou sadou operací poskytovaných modulem.

Zatímco v zásadě může modul mít dokonalou soudržnost tím, že se skládá pouze z jediného atomového prvku - například s jedinou funkcí - v praxi nejsou složité úkoly vyjádřitelné jediným jednoduchým prvkem. Jednoprvkový modul má tedy prvek, který je buď příliš komplikovaný, aby mohl splnit úkol, nebo je příliš úzký, a tedy těsně spojený s jinými moduly. Soudržnost je tedy vyvážena jak se složitostí jednotky, tak s vazbou.

Druhy soudržnosti

Soudržnost je kvalitativní měřítko, což znamená, že měřený zdrojový kód je zkoumán pomocí a rubrika určit klasifikaci. Typy soudržnosti, od nejhorší po nejlepší, jsou následující:

Náhodná soudržnost (nejhorší)
Náhodná koheze je, když jsou části modulu libovolně seskupeny; jediný vztah mezi částmi je, že byly seskupeny dohromady (např. třída „Utility“). Příklad:
/*Skupiny: Definice funkcíČásti: Pojmy pro každou funkci*/Modul A{  /*  Implementace r (x) = 5x + 3  Neexistuje žádný zvláštní důvod pro seskupování funkcí tímto způsobem,  takže modul říká, že má náhodnou soudržnost.  */   r(X) = A(X) + b(X)   A(X) = 2X + 1  b(X) = 3X + 2}
Logická soudržnost
Logická soudržnost je, když jsou části modulu seskupeny, protože jsou logicky kategorizovány tak, aby dělaly totéž, i když jsou od přírody odlišné (např. Seskupení všech rutin manipulace se vstupy myší a klávesnicí).
Časová soudržnost
Dočasná soudržnost je, když jsou části modulu seskupeny podle toho, kdy jsou zpracovány - části jsou zpracovány v určitém čase při provádění programu (např. Funkce, která se volá po zachycení výjimky, která zavře otevřené soubory, vytvoří protokol chyb a upozorní uživatele).
Procedurální soudržnost
Procedurální soudržnost je, když jsou části modulu seskupeny, protože vždy sledují určitou sekvenci provádění (např. Funkce, která kontroluje oprávnění souboru a poté soubor otevře).
Komunikační / informační soudržnost
Komunikační soudržnost je, když jsou části modulu seskupeny, protože fungují na stejných datech (např. Modul, který pracuje na stejném záznamu informací).
Sekvenční soudržnost
Sekvenční soudržnost je, když jsou části modulu seskupeny, protože výstup z jedné části je vstupem do jiné součásti, jako je montážní linka (např. Funkce, která čte data ze souboru a zpracovává data).
Funkční soudržnost (nejlepší)
Funkční soudržnost je, když jsou části modulu seskupeny, protože všechny přispívají k jednomu přesně definovanému úkolu modulu (např. Lexikální analýza řetězce XML). Příklad:
/*Skupiny: Definice funkcíČásti: Pojmy pro každou funkci*/Modul A {  /*  Implementace aritmetických operací  O tomto modulu se říká, že má funkční soudržnost, protože   existuje záměr seskupit jednoduché aritmetické operace  na to.   */  A(X, y) = X + y  b(X, y) = X * y}Modul B {  /*  Modul B: Implementuje r (x) = 5x + 3  O tomto modulu lze říci, že má atomovou soudržnost. Celý  lze také říci, že systém (s moduly A a B jako součástmi) má funkční  soudržnost, protože obě její části mají zvláštní samostatné účely.   */  r(X) = [Modul A].A([Modul A].b(5, X), 3)}
Dokonalá soudržnost (atomová)
Příklad.
/*Skupiny: Definice funkcíČásti: Pojmy pro každou funkci*/Modul A {  /*   Implementace r (x) = 2x + 1 + 3x + 2  Říká se, že má dokonalou soudržnost, protože ji nelze snížit o nic víc.  */  r(X) = 5X + 3}

Přestože je soudržnost typem stupnice stupnice, řady neindikují stabilní postup zlepšené soudržnosti. Studie různých lidí včetně Larry Constantine, Edward Yourdon, a Steve McConnell[5] naznačují, že první dva typy soudržnosti jsou nižší; komunikační a sekvenční soudržnost jsou velmi dobré; a funkční soudržnost je lepší.

I když je funkční soudržnost považována za nejžádanější typ soudržnosti softwarového modulu, nemusí být dosažitelná. Existují případy, kdy je komunikační soudržnost nejvyšší úrovní soudržnosti, jaké lze za daných okolností dosáhnout.[Citace je zapotřebí ]

Viz také

Reference

  1. ^ A b Yourdon, Edwarde; Constantine, Larry LeRoy (1979) [1975]. Strukturovaný design: Základy disciplíny návrhu počítačových programů a systémů. Yourdon Press. Bibcode:1979sdfd.book ..... Y. ISBN  978-0-13-854471-3. ISBN  0-13-854471-9.
  2. ^ Ingeno, Joseph (2018). Příručka softwarového architekta. Packt Publishing. p. 175. ISBN  178862406-8.
  3. ^ Stevens, Wayne P.; Myers, Glenford J.; Constantine, Larry LeRoy (Červen 1974). "Strukturovaný design". IBM Systems Journal. 13 (2): 115–139. doi:10.1147 / sj.132.0115.
  4. ^ Marsic, Ivan (2012). Softwarové inženýrství. Rutgersova univerzita.
  5. ^ McConnell, Steve (Červen 2004) [1993]. Kód dokončen (2. vyd.). str.168-171. ISBN  978-0-7356-1967-8.

externí odkazy