Funktionelles Design
Funktionelles Design ist ein Paradigma, das verwendet wird, um das Design von Hardware- und Softwaregeräten wie Computer zu vereinfachen Software und zunehmend, 3D -Modelle. EIN funktional Das Design versichert, dass jeder modulare Teil eines Geräts nur eine Verantwortung hat und diese Verantwortung mit dem Minimum an Nebenwirkungen auf andere Teile ausführt. Funktionell gestaltete Module haben in der Regel niedrig Kupplung.
Vorteile
Der Vorteil für die Implementierung besteht darin, dass ein Softwaremodul, wenn es einen einzelnen Zweck hat, einfacher und daher einfacher und kostengünstiger ist, um zu entwerfen und zu implementieren.
Systeme mit funktional gestalteten Teilen sind einfacher zu ändern, da jeder Teil nur das tut, was er behauptet.
Da die Wartung mehr als 3/4 des Lebens eines erfolgreichen Systems ist, ist[1] Diese Funktion ist ein entscheidender Vorteil. Es erleichtert das System auch einfacher zu verstehen und zu dokumentieren, was das Training vereinfacht. Das Ergebnis ist, dass die praktische Lebensdauer eines funktionalen Systems länger ist.
In einem Programmsystem ist ein funktionales Modul leichter wiederverwendet, da es weniger wahrscheinlich Nebenwirkungen hat, die in anderen Teilen des Systems auftreten.
Technik
Die Standardmethode, um das funktionale Design zu gewährleisten, besteht darin, die Beschreibung eines Moduls zu überprüfen. Wenn die Beschreibung Konjunktionen wie "und" oder "oder" enthält, hat das Design mehr als eine Verantwortung und hat daher wahrscheinlich Nebenwirkungen. Die Verantwortlichkeiten müssen in mehrere Module unterteilt werden, um ein funktionales Design zu erreichen.
Kritik und Grenzen
Jedes Computersystem hat Teile, die nicht funktionell rein sein können, da es existiert, um CPU -Zyklen oder andere zu verteilen Ressourcen zu verschiedenen Modulen. Zum Beispiel haben die meisten Systeme einen "Initialisierungsabschnitt", der die Module einleitet. Andere bekannte Beispiele sind die Vektortabelle unterbrechen und die Hauptschleife.
Einige Funktionen haben von Natur aus gemischte Semantik. Eine Funktion "Bewegen Sie das Auto aus der Garage" beispielsweise von Natur aus einen Nebeneffekt bei der Änderung der "Autoposition". In einigen Fällen kann sich die gemischte Semantik über einen großen topologischen Baum oder ein Diagramm verwandter Konzepte erstrecken. In diesen ungewöhnlichen Fällen wird das funktionale Design von einigen Behörden nicht empfohlen. Stattdessen Polymorphismus, Nachlassoder Verfahrensmethoden können bevorzugt werden.
Angewendet auf 3D -Modellierung und Simulation
In jüngster Zeit haben mehrere Softwareunternehmen funktionales Design als Konzept zur Beschreibung von a eingeführt Parametrische featurebasierte Modelliererin Für 3D -Modellierung und Simulation. In diesem Zusammenhang bedeuten sie a Parametrisches Modell eines Objekts, bei dem die Parameter an Konstruktionskriterien der realen Welt gebunden sind, wie z. Es ist zu hoffen, dass dies Effizienz im Entwurfsprozess für mechanische und möglicherweise sogar architektonische/strukturelle Baugruppen durch Integration der Ergebnisse von erzeugt Finite -Elemente -Analyse direkt zum Verhalten einzelner Objekte.