國慶demag控製模塊 77306033

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Name :   鍾啟鵬

球球 : 

功能模塊是指數據說明、可執行語句等程序元素的集合，它是指單獨命名的可通過名字來訪問的過程、函數、子程序或宏調用。功能模塊化是將程序劃分成若幹個(ge) 功能模塊，每個(ge) 功能模塊完成了一個(ge) 子功能，再把這些功能模塊總起來組成一個(ge) 整體(ti) 。以滿足所要求的整個(ge) 係統的功能。

功能模塊化的根據是，如果一個(ge) 問題有多個(ge) 問題組合而成，那麽(me) 這個(ge) 組合問題的複雜程度將大於(yu) 分別考慮這個(ge) 問題時的複雜程度之和。這個(ge) 結論使得人們(men) 樂(le) 於(yu) 利用功能模塊化方法將複雜的問題分解成許多容易解決(jue) 的局部問題

。功能模塊化方法並不等於(yu) 無限製地分割軟件，因為(wei) 隨著功能模塊的增多，雖然開發單個(ge) 功能模塊的工作量減少了，但是設計功能模塊間接口所需的工作量也將增加，而且會(hui) 出現意想不到的軟件缺陷。因此，隻有選擇合適的功能模塊數目才會(hui) 使整個(ge) 係統的開發成本小。

功能模塊獨立的概念是功能模塊化、抽象、信息隱蔽和局部化概念的直接結果。

抽象是指對事物、狀態或過程之間所存在的某些相似的方麵集中和概括起來，而暫時忽略他們(men) 之間的差異，即考慮抽象事物的本質特征而暫時不考慮他們(men) 的細節。信息隱蔽是指再設計功能模塊時使得一個(ge) 功能模塊內(nei) 所包含的信息（過程或數據），對於(yu) 不需要這些信息的功能模塊來說是不能訪問的。信息隱蔽原則對於(yu) 以後在軟件維護期間修改軟件時會(hui) 帶來很大的好處，因為(wei) 大量數據和過程是軟件的其他部分所不能覺察的，因而再對某個(ge) 功能模塊修改時就不大會(hui) 影響到軟件的其他部分，所謂局部化是指把一些關(guan) 係密切的軟件元素在物理位置上彼此靠近。

功能模塊獨立性是通過製定具有單一功能並且和其他功能模塊沒有過多聯係的功能模塊來實現的。每個(ge) 功能模塊隻涉及該軟件要求的一個(ge) 具體(ti) 子功能，而且與(yu) 軟件結構的其他部分的接口是簡單的。

功能模塊獨立性好的軟件接口簡單，易於(yu) 編製，獨立的功能模塊也比較容易測試和維護，限製了功能模塊之間由於(yu) 聯係緊密而引起的修改副作用。獨立性是保證軟件質量的重要因素。

功能模塊獨立性是由內(nei) 聚性和耦合性兩(liang) 個(ge) 定性指標來度量的。內(nei) 聚性是度量一個(ge) 功能模塊內(nei) 功能強度的一個(ge) 相對指標。耦合性則用來度量功能模塊之間的相互聯係的程度。

耦合

耦合是軟件結構中各功能模塊之間相互連接的一種度量，耦合強弱取決(jue) 於(yu) 功能模塊間接口的複雜程度、進入或訪問一個(ge) 功能模塊的點以及通過接口的數據。

耦合有以下幾種，他們(men) 之間的耦合度由高到低排列：

☆內(nei) 容耦合。如一個(ge) 功能模塊直接訪問另一個(ge) 功能模塊的內(nei) 容，則這兩(liang) 個(ge) 功能模塊稱為(wei) 內(nei) 容耦合。

☆公共耦合。如一組功能模塊都訪問統一全局數據結構，則稱之為(wei) 公共耦合。

☆外部耦合。如一組功能模塊都訪問統一全局數據項，則稱之為(wei) 外部耦合。

☆控製耦合。如一功能模塊明顯地把開關(guan) 量、名字等信息送入另一功能模塊，控製另一功能模塊的功能，則為(wei) 控製耦合。

☆標記耦合。如一組功能模塊共享了某個(ge) 記錄，而不是簡單變量，即這些功能模塊都需某一數據的子結構時，就需要按該記錄的結構進行操作，並通過參數表來傳(chuan) 遞記錄信息，這樣的耦合稱之為(wei) 標記耦合。

☆數據耦合。如一個(ge) 功能模塊訪問另一個(ge) 功能模塊，被訪問的功能模塊的輸入和輸出都是數據項參數，則這兩(liang) 個(ge) 功能模塊為(wei) 數據耦合。

☆非直接耦合。若兩(liang) 個(ge) 功能模塊沒有直接關(guan) 係，他們(men) 之間的聯係*是通過主程序的控製和調用來實現的，便稱這兩(liang) 個(ge) 功能模塊為(wei) 非直接耦合，獨立性。

上麵隻是對耦合機製進行了一個(ge) 分類。原則上講，功能模塊化設計總是希望功能模塊之間的耦合表現為(wei) 非直接耦合方式。但是，由於(yu) 問題所固有的複雜性和空間方麵的考慮，有時則要根據實際情況，全麵權衡，選用其它類型的耦合。 

內聚

內(nei) 聚是從(cong) 功能角度來度量功能模塊內(nei) 的聯係，一個(ge) 好的內(nei) 聚功能模塊應當恰好做一件事。它描述的是功能模塊內(nei) 的功能聯係。

內(nei) 聚有如下的種類，其內(nei) 聚度由弱到強排列：

☆偶然內(nei) 聚。一功能模塊中的代碼無法定義(yi) 其不同功能的調用。但它使該功能模塊能執行不同的功能，這種功能模塊稱為(wei) 巧合強度功能模塊。

☆邏輯內(nei) 聚。這種功能模塊把幾種相關(guan) 的功能組合在一起，每次被調用時，有傳(chuan) 送給功能模塊參數來確定該功能模塊應完成那一種功能。

☆時間內(nei) 聚。這種功能模塊順序完成一類相關(guan) 功能，比如初始化功能模塊，它順序為(wei) 變量置初值。

☆過程內(nei) 聚。如果一個(ge) 功能模塊內(nei) 的處理元素是相關(guan) 的，而且必須以特定次序執行則稱為(wei) 過程內(nei) 聚。

☆通信內(nei) 聚。這種功能模塊除了具有過程內(nei) 聚的特點外，還有另外一種關(guan) 係，則它的所有功能都通過使用公共數據而發生關(guan) 係。

☆順序內(nei) 聚。如果一個(ge) 功能模塊內(nei) 的處理元素和同一個(ge) 功能密切相關(guan) ，而且這些處理必須順序執行，通常一個(ge) 處理元素的輸出數據作為(wei) 下一個(ge) 處理元素的輸入數據，則稱為(wei) 順序內(nei) 聚。

☆功能內(nei) 聚。如果一個(ge) 功能模塊包括並僅(jin) 包括未完成某一具體(ti) 任務所必需的所有成分，或者說功能模塊中所有成分結合起來是為(wei) 了完成一個(ge) 具體(ti) 的任務，此功能模塊稱為(wei) 功能強度模塊。

係統中的各功能模塊在納入時間、激活機製和控製方式等方麵可以不相同。

1）納入時間

納入時間是指一個(ge) 功能模塊被歸並到軟件的源語言描述之中的時間。比如宏功能模塊是由編譯器把它作為(wei) 程序的一部分直接插入到引用位置上去的。而普通的子程序則是通過產(chan) 生目標代碼與(yu) 連接代碼而納入到軟件中的。

2）激活機製

功能模塊的激活機製通常有兩(liang) 種：一個(ge) 是通過引用來調用功能模塊，另一個(ge) 是通過中斷來調用一個(ge) 功能模塊。在實時係統中，通常使用後者。比如，使用一個(ge) 外部時間來引起處理過程的中斷，然後使控製轉到另一個(ge) 功能模塊。

3）控製方式

一般功能模塊具有單一入口和單一出口，並作為(wei) 程序的一部分順序地執行，有時，也需要更為(wei) 複雜的控製方式，如可重入功能模塊。這種功能模塊不以任何方式修改它自己或它所訪問的局部地址，從(cong) 而這樣的功能模塊就可以同時被幾個(ge) 任務使用。

4）結構分類

在軟件結構中，功能模塊可以分為(wei) 以下幾類：

順序功能模塊：它在沒有明顯中斷情況下被應用軟件調用和執行。

增量功能模塊：它在調用結束之前可以被應用程序中斷，然後在中斷點重新啟動。

並行功能模塊：它在並行多處理機環境中與(yu) 別的功能模塊同時執行。

1.提高功能模塊獨立性

在得到軟件結構之後，就應首先著眼於(yu) 改善功能模塊的獨立性，考驗是否應該把一些功能模塊提取或合並，力求降低耦合提高內(nei) 聚。例如，多個(ge) 功能模塊共有的一個(ge) 子功能可以獨立成一個(ge) 功能模塊，由這些功能模塊調用，有時可以通過分解或合並功能模塊以減少控製信息的傳(chuan) 遞及對全局數據的引用，並且降低接口的複雜度。

2.功能模塊規模適度

經驗表明，當功能模塊過大時，功能模塊的可理解性就會(hui) 迅速下降。但是對過大的功能模塊分解時，也不應降低功能模塊的獨立性。因為(wei) 當對一個(ge) 大的功能模塊分解時，有可能增加功能模塊之間的依賴。

3.深度、寬度、扇出和扇入要適當

如果深度過大則說明有的控製模塊可能簡單了。如果寬度過大則說明係統的控製過於(yu) 集中。而扇出過大則意味著功能模塊過於(yu) 複雜，需要控製和協調過多的下級模塊，這時應適當地增加中間層次，扇出太小則可以把下級模塊進一步分解成若幹個(ge) 子功能模塊，或者合並到上級功能模塊中去。一個(ge) 功能模塊的扇入是表明有多少個(ge) 上級功能模塊直接調用它，扇入越大則共享該模塊的上級模塊數目越多，這是有好處的。

4.要使模塊的作用範圍保持在該模塊的控製範圍內(nei)

功能模塊的作用範圍是指受該功能模塊內(nei) 一個(ge) 判定影響的所有功能模塊的集合。功能模塊的控製範圍是指這個(ge) 功能模塊本身以及所有直接或間接從(cong) 屬於(yu) 它的功能模塊的集合。在一個(ge) 設計得很好的係統中，所有受判定影響的功能模塊應該都從(cong) 屬於(yu) 作出判定的那個(ge) 功能模塊，局限於(yu) 做出判定的那個(ge) 功能模塊本身及它的直接下級模塊。對於(yu) 那些不滿足這一條件的軟件結構修改的辦法是：將判定點上移或者將那些在作用範圍內(nei) 但是不在控製範圍內(nei) 的功能模塊移植到控製範圍內(nei) 。

5.應減少功能模塊的接口的複雜性和冗餘(yu) 度，並改善*性

功能模塊接口複雜是軟件發生錯誤的一個(ge) 主要原因。應該仔細設計模塊接口，使得信息傳(chuan) 遞簡單並且和模塊的功能*。

6.設計成單入口、單出口的功能模塊，避免病態連接

要防止內(nei) 容耦合性，如果功能模塊都是從(cong) 頂部入口、從(cong) 底部出口的話，這樣的軟件也更易於(yu) 理解和易於(yu) 維護。病態連接關(guan) 係是指從(cong) 中部進入或訪問一個(ge) 模塊。

7.模塊的功能可預測

如果一個(ge) 功能模塊可以當做一個(ge) 黑箱，即隻要輸入的數據相同就產(chan) 生同樣的輸出，這個(ge) 模塊的功能就是可以預測的。而那些具有內(nei) 部記憶的功能模塊則可能是不可預知的，因為(wei) 它可能記載了某個(ge) 內(nei) 部標誌並且利用這個(ge) 標誌去選擇處理方案。由於(yu) 這個(ge) 標誌對上級功能模塊來說是看不見的，因而可能引起混亂(luan) 。

8.組裝軟件根據設計的約束和移植的需要

組裝是指用來把軟件組合起來，以便把軟件放入特定的處理環境或送往其他的地方。有時，設計約束要求一個(ge) 程序要在內(nei) 存中覆蓋自己。如果有這種要求的話，原設計結構就可能必須重新組織以便按照重複的次數、存取的頻率以及各次調用之間的間隔來把功能模塊組合起來。

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