2.10.2. プログラム分割基準

1. 概要

 プログラム分割基準は、ソフトウェア開発において大規模なプログラムを適切に分割するための指針です。この基準を理解し適用することで、分かりやすさ、安全性、開発の生産性、運用性、処理能力、保守性、再利用性などの重要な側面を向上させることができます。たとえば、Webアプリケーション開発では、ユーザーインターフェースとデータ処理を分けることで、コードの可読性が向上し、バグの発見が容易になるため、保守作業が簡単になります。プログラム分割は、ソフトウェア設計の基本的かつ重要な技術であり、効率的なシステム開発に不可欠です。

2. 詳細説明

2.1. プログラム分割の目的

 プログラム分割の主な目的は以下の通りです:

  • 分かりやすさの向上:各モジュールが独立していると、全体の構造が理解しやすくなります。
  • 開発の生産性の向上:各モジュールを個別に開発・テストできるため、作業の効率が高まります。
  • 保守性の向上:バグ修正や機能追加が容易になります。
  • 再利用性の向上:共通の機能をモジュール化することで、別プロジェクトでも再利用可能です。

2.2. プログラム分割の基準

 プログラムを分割する際の主な基準は以下の通りです:

2.2.1. 機能による分割

 処理の機能や目的に基づいてプログラムを分割します。例えば、ユーザー認証機能とデータ処理機能を分けることで、各モジュールの役割が明確になり、コードの可読性と保守性が向上します。

2.2.2. データによる分割

 扱うデータの種類や構造に基づいてプログラムを分割します。例えば、顧客データと注文データを別々のモジュールで管理することで、データの整合性が保たれやすくなり、安全性と運用性が向上します。

図1: データベースのモジュール構造図

2.2.3. 処理手順による分割

 処理の流れや手順に基づいてプログラムを分割します。例えば、注文処理のフローにおいて、注文入力、在庫確認、決済処理をそれぞれ独立したモジュールに分けることで、処理の各段階が明確になり、開発の生産性が向上します。

2.2.4. 実行頻度による分割

 処理の実行頻度に基づいてプログラムを分割します。頻繁に実行される部分と稀に実行される部分を分けることで、パフォーマンスの最適化が可能になります。例えば、日次バッチ処理とリアルタイム処理を分けることが挙げられます。

3. 応用例

3.1. Webアプリケーション開発

 Webアプリケーションでは、フロントエンド(UI)、バックエンド(ビジネスロジック)、データアクセス層などに分割することが一般的です。この分割により、各層の独立性が高まり、保守性と再利用性が向上します。例えば、フロントエンドの変更がバックエンドに影響を及ぼさないため、UIの改修が容易になります。

図2: Webアプリケーションの層構造図

3.2. 組み込みシステム開発

 組み込みシステムでは、ハードウェア制御、データ処理、ユーザーインターフェースなどの機能ごとにプログラムを分割します。これにより、各モジュールが独立して機能するため、システム全体の安全性と運用性が向上します。例えば、データ処理モジュールの更新がハードウェア制御に影響を与えないため、部分的な改修が可能です。

3.3. 大規模業務システム開発

 大規模業務システムでは、業務機能ごとにサブシステムを分割し、さらに各サブシステム内でデータ管理、ビジネスロジック、ユーザーインターフェースなどを分割します。このように分割することで、開発の生産性と保守性が大幅に向上します。例えば、販売管理と在庫管理を別々のサブシステムとして管理することで、両者の機能が独立し、開発や保守が効率化されます。

4. 例題

例題1

 ある在庫管理システムのプログラムを適切に分割してください。以下の機能が含まれています:

  1. 商品情報の登録・更新
  2. 在庫数の確認
  3. 発注処理
  4. 入荷処理
  5. 在庫レポート生成

回答例:

  1. 商品管理モジュール:商品情報の登録・更新を担当
  2. 在庫管理モジュール:在庫数の確認、入荷処理を担当
  3. 発注処理モジュール:発注処理を担当
  4. レポート生成モジュール:在庫レポート生成を担当
  5. データアクセスモジュール:データベースとの連携を担当  この分割により、機能ごとの責任が明確になり、保守性と再利用性が向上します。

図3: 在庫管理システムのモジュール構成図

例題2

 プログラム分割の基準として不適切なものを選んでください。
a) 開発者の好み
b) 機能による分割
c) データによる分割
d) 処理手順による分割

回答例:
 不適切なのは a) 開発者の好みです。プログラム分割は客観的な基準に基づいて行うべきであり、個人の好みは適切な基準ではありません。b)、c)、d) はいずれも適切な分割基準です。

5. まとめ

 プログラム分割基準は、大規模なソフトウェアを効率的に開発・管理するための重要な概念です。機能、データ、処理手順、実行頻度などの基準に基づいて適切に分割することで、分かりやすさ、安全性、開発の生産性、運用性、処理能力、保守性、再利用性などの重要な側面を向上させることができます。また、例えばWebアプリケーションや組み込みシステム、大規模業務システムにおいて、これらの基準を活用することで、各モジュールが効率的に連携し、システム全体の品質を高めることが可能です。