Ambos se utilizan para medir el nivel del software final. No son matemáticos, es decir se deducen a partir de la experiencia.

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1 2.4 Acoplamiento Introducción Existen dos criterios de evaluación no matemáticos: en dos niveles que son nivel de sistema (ACOPLAMIENTO) y nivel de módulo (COHESION). Ambos se utilizan para medir el nivel del software final. No son matemáticos, es decir se deducen a partir de la experiencia. El acoplamiento mide el grado de interdependencia entre los módulos de un sistema, puede también definirse como la probabilidad de que al modificar o codificar un módulo tengan que considerarse detalles relativos a otros módulos. Lo ideal es tener bajo acoplamiento, es decir, módulos que sean muy independientes unos de otros. Queremos módulos independientes por 3 motivos: 1. Cuantas menos conexiones existan entre dos módulos, menos oportunidad habrá de que aparezca el efecto onda (un defecto de un módulo, puede aparecer afectando a otro). 2. Se desea tener posibilidad de cambiar un módulo con el mínimo riesgo de tener que cambiar otro, se trata de que cada cambio realizado afecte lo menos posible a otros módulos. 3. Mientras se esté manteniendo un módulo, es deseable no necesitar preocuparse en los detalles internos (código) de cualquier otro módulo Principios del acoplamiento Son principios que se aplican para reducir la complejidad entre los módulos. El acoplamiento lo podemos relacionar con la complejidad de la interface. Reducir esa complejidad implica reducir el acoplamiento con lo cual conseguimos mas independencia entre los módulos. Cuando hablamos de complejidad de la interface nos referimos a la capacidad de un programador para deducir que información está siendo transmitida y para deducir que hace la llamada al módulo. Si es más difícil saber que hace la llamada, la interface es más compleja. Página -19-

2 Existen dos tipos de factores que influyen en la complejidad de una interface: 1. La cantidad de información (nº de parámetros) Hace referencia a la cantidad de información que hay que comprender, está relacionado con el nº de parámetros presentes en la llamada. Influye en la interface pero no es determinante, es decir, por ejemplo si tenemos dos llamadas una con n parámetros y otra con n La estructura y la accesibilidad de esa información Son los factores que realmente influyen en la interface. Una interface es menos compleja si la información es directa y más compleja si es indirecta. menos compleja (directa, local, estándar, obvia). más compleja (indirecta, remota, no estándar, oscura). Ejemplo: Queremos construir un módulo que calcule la distancia entre dos puntos en un plano. d (x 1,y 1 ) (x 0,y 0 ) Nos encontramos con las siguientes interfaces: 1. CALL LONGITUD ( 0,Y 0, 1,Y 1,D) 2. CALL LONGITUD (ORIGEN, STINO,D) 3. CALL LONGITUD ( coordenadas, Y coordenadas, D) 4. CALL LONGITUD(LINEA, D) 5. CALL LONGITUD(TABLA, LINEA) Ahora tenemos que ver que interface es más fácil de entender: 1. Todo lo que necesitamos esta en los parámetros de entrada. Es directa, los parámetros están en forma estándar, la información es local (todos los datos están en los parámetros de entrada). 2. La información es indirecta, local, en forma estándar, información remota (la información necesaria para realizar la función del módulo no está en los parámetros), la conexión es oscura. 3. La información es indirecta, local, no estándar. 4. La información es indirecta, local. 5. La información es indirecta, local, la conexión no es obvia. Página -20-

3 Los principios del acoplamiento son: Crear conexiones ESTRECHAS : Acoplamiento Hay que tratar de limitar el nº de parámetros presentes en una llamada. No hay que pasar a un módulo más información de la que realmente necesita. Crear conexiones DIRECTAS. Se dice que una interface es DIRECTA si para comprenderla no necesitamos referirnos primeramente a otras piezas de información. Crear conexiones LOCALES. Una interface es LOCAL si toda la información necesaria para entender la llamada está presente en los parámetros de llamada, es decir, toda la información que hace falta. Crear conexiones OBVIAS. Si tenemos dos módulos A y B que se comunican de la siguiente forma: A lee datos internos de B pero A no llama a B, entonces tenemos una conexión no obvia. Crear conexiones FLEIBLES. Que permitan su reutilización en otras partes del programa Clases de acoplamiento Los tipos de acoplamiento son: Normal por datos por estampado por control Común por variables globales por base de datos Por contenido Lo ideal es el acoplamiento normal ACOPLAMIENTO NORMAL Dos módulos A y B están acoplados normalmente si se verifica que: A llama a B, B realiza su función y devuelve el control a A, toda la información que intercambian está presente únicamente en los parámetros de llamada (si no hay parámetros de llamada es que no intercambian información). Se representa como en la figura 1. Página -21-

4 ACOPLAMIENTO NORMAL A B figura 1: Acoplamiento normal Dentro del acoplamiento normal hay 3 tipos: por datos, por estampado y por control por datos Se dice que dos módulos están acoplados por datos si están acoplados normalmente y cada parámetro que se pasan en la llamada es un dato que no tiene estructura interna 1. Este acoplamiento no da ningún tipo de problemas, pero hay que controlar que los datos se generen lo más cerca posible del módulo que los vaya a utilizar, como en la figura 2. ACOPLAMIENTO POR DATOS A PRODUCIR FACTURA COCHE Y tipo coche Días cargo bruto kilómetros B CALCULAR ALQUILER figura 2: Acoplamiento por datos 1 carácter, entero, real o una tabla homogénea Página -22-

5 por estampado : Acoplamiento Dos módulos están acoplados por estampado si están acoplados normalmente y uno le pasa a otro al menos un parámetro que tiene estructura interna. Hay una indirección de la llamada 2. En algunas ocasiones lo ideal es pasar datos por acoplamiento estampado como en la figura 3. ACOPLAMIENTO POR ESTAMPADO PRODUCIR FACTURA COCHE JUEGO AJEDREZ registro alquiler cliente cargo bruto movimiento tablero ajedrez nuevo tablero ajedrez CALCULAR ALQUILER HACER MOVIMIENTO figura 3: Acoplamiento por estampado Sin embargo hay otras veces que el acoplamiento por estampado es innecesario: ACOPLAMIENTO POR ESTAMPADO (INNECESARIO) REGISTRO-EMPLEADO NOMBRE DIRECCION TELEFONO (sólo utilizamos este campo) CIUDAD CODIGO-POSTAL registro empleado numero correcto teléfono numero correcto VALIDAR NUMERO TELEFONO VALIDAR NUMERO TELEFONO figura 4: Acoplamiento por estampado innecesario Este tipo de acoplamiento no es deseable si en la comunicación entre módulos se pasan datos con estructura de registro y el módulo que recibe ese registro, necesita sólo parte de los elementos que se pasan. En el ejemplo de la figura 4 sólo se requiere información de campo teléfono perteneciente al registro empleado. 2 este es un problema que tiene el acoplamiento normal por estampado con respecto al normal por datos, pues hay que mirar en otro sitio para ver la estructura interna Página -23-

6 Veamos otro ejemplo: : Acoplamiento OTRO ACOPLAMIENTO CON ESTAMPADO INNECESARIO registro alquiler cliente GENERAR CUENTA ALQUILER importe base importe base importe gasolina REGISTRO-ALQUILER-CLIENTE NOMBRE NUMERO-LICENCIA TIPO-COCHE GASOLINA-USADA KILOMETROS DIAS-USADO CALCULAR IMPORTE BASICO CALCULAR IMPORTE GASOLINA figura 5: Mas ejemplos de acoplamiento por estampado innecesarios por control Dos módulos A y B acoplados normalmente se dice que están acoplados por control si uno le pasa al otro un dato con la intención de controlar su lógica interna, es decir, si los datos de comunicación son controles. Ya se sabe que los módulos superiores coordinan y los de nivel inferior realizan el trabajo, éstos deberán comunicar su estado. Este tipo de acoplamiento (ver figura 6), no será nocivo si el control (flag) tiene sentido ascendente ya que informará de la situación en la que se encuentra el módulo inferior. ACOPLAMIENTO POR CONTROL INSTANCIAR REGISTROS CLIENTES A selección de opción registro maestro registro de transacción selección de opción SISTEMA GENERAL ENTRADA RUTINA GENERAL ESCRITURA figura 6: Acoplamiento por control Página -24-

7 Sin embargo si el control tiene sentido descendente, implica una ruptura en el concepto de caja negra 3, esto podría implicar problemas de mantenimiento si se cambiase el módulo inferior. Cuando el módulo subordinado pasa la información de control al módulo jefe se produce el fenómeno conocido por INVERSION AUTORIDAD. En la figura 7 el módulo OBTENER NOMBRE CLIENTE llama al módulo jefe A (por ejemplo para que escriba un mensaje de error cuando no encuentre el número de cuenta del cliente). Esto pone en entre dicho la jerarquía; esto es igual que si un obrero le dice al jefe Jefe haz esto. Otro problema que se da es que se supone que el módulo al que se llama es capaz de realizar la operación ( en nuestro ejemplo escribir los mensajes de error). Podemos mejorarlo de dos formas distintas: Primero, si se da un error, el tratamiento forma parte del propio módulo de OBTENER NOMBRE CLIENTE. Segundo, OBTENER NOMBRE CLIENTE puede no saber que ha ocurrido un error. El jefe tiene que ser capaz de corregir el error de una forma desconocida para el subordinado. En este caso el módulo subordinado informa que el número de cliente no se encontró. Hemos visto que un flag pasado de un módulo a otro con propósito de control conllevan una pobre partición. Una función puede dividirse entre dos módulos, pero uno tiene que ser consciente de los detalles de lógica interna de sus subordinados o un módulo tiene que ser consciente de la capacidad específica de su jefe (inversión de autoridad). INVERSION AUTORIDAD A nombre número cliente número de cliente inválido OBTENER NOMBRE CLIENTE figura 7: Inversión de autoridad 3 el módulo superior conoce detalles de la estructura del módulo inferior. Página -25-

8 Veamos otro ejemplo más completo de inversión de autoridad: : Acoplamiento INSPECC. PALABRA carácter EOT EOP palabra EOT palabra LEER TECLA EOR record otro record PROCESAR PALABRA fuente otro carácter record carácter es palabra LEER REGISTRO ENCONTRAR PALABRA figura 8: Otro ejemplo de inversión de autoridad El Diagrama de estructura de la figura 8 presenta un módulo que inspecciona o separa (para su procesamiento) las palabras presentes en los registros de un fichero, una palabra puede estar desglosada entre dos registros. Vamos leyendo los registros del fichero uno a uno. Los registros pueden tener una palabra o parte de una palabra, el flag de control otro registro es falso mientras no acabo de leer el registro en curso 4. Se produce por tanto una inversión de autoridad pues el módulo subordinado le envía información del control al módulo jefe ACOPLAMIENTO COMÚN por variables globales Es similar a cuando utilizamos variables globales en un lenguaje imperativo como puede ser Pascal. Dos módulos A y B están acoplados globalmente por variables globales si ellos se refieren a una misma área de datos global. 4 el módulo encontrar palabra está intentando controlar la lógica interna del módulo inspeccionar palabra, es decir que se lea o no otro registro Página -26-

9 ACOPLAMIENTO COMUN (GLOBAL) A B Area de datos global figura 9: Acoplamiento global común Los inconvenientes de este tipo de acoplamiento son: Un defecto en un módulo que utilice una área de datos global puede transmitirse al resto de módulos que utilicen esa misma área. El módulo ordenar vector (en la solución A), sólo puede ordenar un vector que se llama tabla, sin embargo la otra solución ordena cualquier vector que le pasen. Los módulos que utilizan variables globales son menos flexibles que los que no utilizan áreas globales ya que se refieren a esta mediante un nombre. SOLUCION A SOLUCION B ORNAR VECTOR MODULO QUE LLAMA tabla tabla ordenada TABLA ORNAR VECTOR figura 10: Ejemplo de acoplamiento global común En la figura 11 lo que hay en flag de error depende del último módulo que lo ha actualizado. Se abusa de las áreas globales a veces y se deposita en ellas información de distinta naturaleza. Página -27-

10 número pieza nombre pieza numero pieza cantidad a quitar ENCONTRAR NOMBRE PIEZA cantidad antigua ACTUALIZAR STOCK nombre pieza nueva cant. stock insuficiente TABLA PIEZAS FLAG ERROR figura 11: Abuso de áreas globales Los sistemas con variables globales son difíciles de entender y de modificar. Hay que mirar dentro de los módulos. Si cambiamos el tamaño del área global tenemos que mirar todos los módulos que lo utilizan. Surge una pregunta, siempre es malo utilizar variables globales? NO, imaginemos que tenemos que diseñar un sistema que manipule un área de datos enorme (ARRAY) ese array tenemos que enviarlo de un módulo a otro, por regla general es conveniente en estos casos utilizar variables globales, sin embargo mejor que utilizar un área de datos global es utilizar un CLUSTER. Definimos CLUSTER como un conjunto de módulos que ocultan al resto del sistema la representación de una estructura de datos compleja. La figura 12 indica que sólo A, B, C y D pueden acceder a la estructura. Este mecanismo presenta la ventaja de que en caso de realizar una modificación, sólo tendremos que modificar A, B, C y D sin necesidad de perder el tiempo buscando que módulos utilizan esa información porque aparece de forma explícita. A B C D estructura de datos figura 12: Representación gráfica de cluster de información Página -28-

11 por base de datos : Acoplamiento Surge cuando utilizamos CLUSTERS. ACOPLAMIENTO POR BASE DATOS TRANSAC. A TRANSAC. B registro cliente registro cliente ESCRIBIR REG CLIENTE EN B. DATOS LEER REG CLIENTE B. DATOS figura 13: Acoplamiento común por base de datos Estos dos tipos de transacciones están acopladas por base de datos. Las similitudes con el acoplamiento por área global son: existe cierta lejanía en el tiempo entre la creación de un error y su descubrimiento. si la transacción A deja datos erróneos en la base de datos, estos pueden afectar a la transacción B. Las diferencias: las bases de datos no son volátiles, sin embargo en el acoplamiento por área global sí, precisamente cuando finaliza. si la base de datos está bien diseñada no suelen haber errores. normalmente una transacción no suele acceder a zonas muy grandes sino a zonas limitadas mientras que en el acoplamiento por área global se accede mediante el nombre de toda el área de datos. Página -29-

12 ACOPLAMIENTO POR CONTENIDO Ocurre cuando un módulo cualquiera necesita o accede a una parte de otro, rompiendo la jerarquía de funcionalidad de la estructura. Si ocurre esto habrá que evitarlo descomponiendo el módulo al que se accede o duplicando esa parte de código en el módulo que llama. ACOPLAMIENTO POR CONTENIDO A B C Y figura 14: Acoplamiento por contenido Acceder a una parte de otro puede significar 3 cosas: que uno de ellos salta al interior del otro. que uno de ellos lee o modifica datos internos del otro. que uno de ellos cambie instrucciones del otro módulo Datos vagabundos Hay que evitar los datos vagabundos en los tres tipos de acoplamiento común. Un dato vagabundo es aquel dato que pasa por la mayor parte de los módulos del sistema sin ser usados por estos. Podemos tener un acoplamiento correcto sin embargo tener datos vagabundos y esto es un síntoma de que el sistema está mal dividido. Página -30-

13 1 es un dato VAGABUNDO figura 15: Datos vagabundos Página -31-

14 La figura 16 muestra un diagrama de estructura donde el dato registro maestro es un dato vagabundo. EJEMPLO DATOS VAGABUNDOS ACTUALIZAR FICH MAESTRO CLIENTES transacc. válida reg. maestro reg. maestro actualizado reg. maestro t. válida reg. maestro actualizado CONSEGUIR ENTRADA VALIDA ACTUALIZAR REGISTRO MAESTRO PONER MAESTRO CLIENTE reg. maestro OK transacción transsacción VALIDAR TRANSAC. CLIENTE CONSEGUIR ENTRADA transacción reg. maestro (DATO VAGABUNDO) número cliente CONSEGUIR TRANSAC. CLIENTE CONSEGUIR REG. MAESTRO CLIENTE figura 16: Ejemplo de dato vagabundo Página -32-

15 2.4.5 Determinación del tipo de acoplamiento Podemos tener dos módulos A y B que estén acoplados por varios tipos; entonces se dice que están acoplados por el peor tipo de acoplamiento. Tipo de acoplamiento Sensible al efecto onda Modificabilidad Comprensión Utilizable en otros sistemas DATOS VARIABLE BUENA BUENA BUENO POR ESTAMPADO VARIABLE MEDIA MEDIA MEDIO CONTROL MEDIO POBRE POBRE POBRE COMUN MALO MEDIA MALA POBRE POR CONTENIDO MALO MEDIA MALA MALO Página -33-