模块化编程-以图书管理系统为例

为了实现一个完整的业务功能，一般来说你的代码会包含至少三种类型的代码：

1. 界面显示代码：用来显示界面、输出数据。
2. 数据处理代码：一般来说只对数据进行处理。比如，对存在数组或链表中的数据进行增删改查。
3. 交互类代码：处理用户的输入与输出。比如，根据用户输入调用"数据处理代码"处理数据，调用"界面显示代码"显示数据或显示界面，从而实现一个完整的业务功能。

比如，对于图书管理系统的功能“添加图书”，有的同学这样编写。

AddBook()
{
     // 显示菜单的代码-类型1
     // 提示用户输入、从控制台读入用户输入数据-类型3
     // 根据输入进行数据处理的代码。比如在链表中添加某个节点-类型2
     // 将输出输出或者显示菜单-类型3
     // 为了编写方便可能还需大量地使用了全局变量。比如，为了往图书列表中添加数据，需访问全局变量booklist。
}

这样编写，固然易于实现，然而不符合模块化编程思想。代码中，数据处理代码、界面显示代码、交互类代码耦合，难以复用。

模块化编程

应将不同类型的代码封装到独立地函数中，方便复用。对于"添加图书"功能可以写如下几个函数：

1. void AddBook(BookList booklist) //进入添加图书功能
2. int AddBook(BookList booklist, Book book)//只包含在bookList中添加book的代码，不涉及任何界面与输入输出代码。返回状态码：-2，添加失败，因为已经存在；-1, 添加失败，因为分配内存不成功；其他正整数n，添加成功，返回值为添加的位置
   说明：void AddBook(BookList booklist)使用一个booklist作为输入参数，就避免了使用全局变量。

图书管理系统伪代码

1. AddBook(BookList booklist)伪代码

AddBook(BookList booklist)
{
  1. ListAllBooks(booklist); // 格式化显示所有图书的代码-界面显示代码
  2. 处理用户需要添加的图书信息，生成了book结构体。 // 交互类代码
  3. int status = AddBook(booklist, book); // 数据处理代码
  4. 根据status进行相应的处理的代码，可能包含：// 交互类代码
    - 提示添加出错，并显示出出错原因
    - 提示添加成功与添加位置->DispBook(book)。注意DispBook为一个专门格式化显示Book的函数-界面显示代码。
  5. 根据用户输入选择是继续添加还是返回。 //交互类代码
}

从这个例子中可以看到，交互类代码用来协调控制"数据处理代码"和"界面显示代码"。
在这里，交互类代码起到一个控制器的作用，处理输入->调用数据处理代码->根据执行结果选择合适的界面显示代码。
通过交互类代码的穿针引线，最终完成了"添加图书"这个完整功能。

2. main函数伪代码

main()
{
    booklist = InitBookList() // 初始化图书列表。可能从文件系统读取图书数据，也可能直接通过代码生成数据。
    while(true)
    {
        MainMenu() // 图书管理系统主菜单-界面显示代码。
        choice = input(); // 提示用户输入选择-交互类代码
        switch (choice) {
	    case 1: // 浏览图书列表
	        ListAllBooks(booklist);
	        break;
	    case 2: // 添加图书
	        AddBook(booklist)
                break;
            其他case...:
                ....
                break;
	    default:
                // 处理输入错误的情况
		break;
	}
    }  
}

这样的编写就比较符合模块化编程的思想：

1. 每个函数只做一件事情。
2. 有效地控制了函数的规模(行数)。
3. 避免了对全局变量的使用。
4. 方便了代码的复用。比如，这里通过ListAllBook、AddBook、DispBook、MainMenu这几个函数实现了代码复用。

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