›_ ebskola.lv
← 4.2 4.4 →

4.3 Modularitāte un koda sadalīšana

Stundas uzdevums: Izprast programmatūras arhitektūras pamatprincipus un sadalīt spēles loģiku vairākos izolētos failos, izveidojot pārskatāmu un profesionālu projekta struktūru.

2.4.15. Veido modulāras programmas un funkcijas.
2.4.6. Plāno un dokumentē programmatūras izstrādes procesu.

70 min darba sadalījums: 1. uzdevums (~20 min) - atjauno teorijas piemēru vai minimālo prototipu; 2. uzdevums (~25 min) - pielieto to galvenajā uzdevumā; 3. uzdevums (~25 min) - pārbaudi rezultātu, izlabo kļūdas un tikai beigās pieraksti vienu secinājumu. Papildus/4. līmeņa uzdevums ir paredzēts tikai tad, ja pamatdarbs ir pabeigts.

Pirms sāc: izmanto iepriekš apgūto un šīs lapas teorijas/koda piemērus. Ja vajadzīga jauna komanda vai rīks, vispirms atrodi tās paraugu teorijas sadaļā.

Teorija: Koda arhitektūra un moduļi

Python valodā jebkurš fails ar .py paplašinājumu ir Module (Modulis). Koda dalīšana moduļos padara to lasāmu, novērš viena milzīga faila veidošanos un ļauj komandai strādāt vienlaicīgi pie dažādām projekta daļām.

Visiem Tavas spēles moduļiem jāatrodas vienā Directory (Mapē), lai dators varētu tos automātiski atrast bez sarežģītas ceļu konfigurēšanas.

Praktiskie uzdevumi

1. uzdevums - Iesildies ar gatavu piemēru

Šis ir īss iesildīšanās uzdevums. Nokopē sagatavi, ielīmē to pareizajā koda vietā un palaid. Šeit pietiek droši izmēģināt tēmu 4.3 Modularitāte un koda sadalīšana; detalizētu izpratni veidosi nākamajos uzdevumos.

Kopējamais piemērs vai sagatave: izmanto šo bloku kā starta punktu, nevis kā gala risinājumu.

# Importē tikai vienu funkciju
from ieroci import saut

# Funkciju var izsaukt tieši
saut()
  1. Atver darba failu vai rīku. Python fragmentu ievieto main.py failā un palaid no termināļa.
  2. Nokopē visu piemēra bloku no šī uzdevuma un ielīmē to norādītajā vietā.
  3. Palaid kodu tieši tādu, kāds tas ir, un pārliecinies, ka parādās rezultāts, izvade vai vismaz nav kļūdas paziņojuma.
  4. Atrodi vienu drošu vietu, ko drīkst mainīt: tekstu, skaitli, krāsu, mainīgā vērtību vai testa ierakstu.
  5. Maini tikai šo vienu vērtību un palaid kodu vēlreiz.
  6. Salīdzini rezultātu pirms un pēc izmaiņas. Ja parādās kļūda, atcel pēdējo izmaiņu un palaid vēlreiz.
  7. Turpini pie 2. uzdevuma tikai tad, kad šis mazais piemērs darbojas.

2. uzdevums - Ievieto algoritmu projektā

Pievieno šīs stundas paņēmienu kā nelielu, strādājošu projekta daļu.

  1. Izvēlies vienu konkrētu projekta vietu: ievadi, aprēķinu, izvēli, ciklu, datu struktūru, funkciju vai rezultāta izvadi.
  2. Nosauc funkcijas un mainīgos pēc to lomas, piemēram, punkti, gajiens, atbilde, rezultats vai parbauda_ievadi().
  3. Uzraksti funkciju vai koda bloku, kas nolasa sākuma datus, tos apstrādā un atgriež vai izvada rezultātu.
  4. Savieno šo kodu ar jau esošo projekta plūsmu, nevis atstāj to atsevišķā demonstrācijā.
  5. Pievieno vienu īsu komentāru pie sarežģītākās darbības.
  6. Pārbaudi, ka iepriekšējais kods joprojām darbojas pēc jaunā fragmenta pievienošanas.
  7. Salabo pirmo atrasto kļūdu pirms paplašini risinājumu.
  8. Veic Git commit ar īsu ziņu par pievienoto funkcionalitāti.

3. uzdevums - Testē kodu un izdari secinājumu

Pārbaudi, vai algoritms darbojas paredzami vairākās situācijās.

  1. Izveido trīs testa scenārijus: parasta ievade, robežgadījums un kļūdaina vai tukša ievade.
  2. Palaid parasto scenāriju un pārbaudi termināļa izvadi.
  3. Palaid robežgadījumu ar mazāko, lielāko vai tukšāko vērtību, ko šis kods var saņemt.
  4. Palaid kļūdaino scenāriju un pārbaudi, vai programma neavarē.
  5. Izlabo vienu konkrētu problēmu kodā, datos vai ievades pārbaudē.
  6. Pārbaudi labojumu vēlreiz ar visiem trim scenārijiem.
  7. Beigās pieraksti vienu secinājumu: kura koda rinda vai algoritma solis vislabāk palīdzēja saprast tēmu 4.3 Modularitāte un koda sadalīšana.

Papildu uzdevums - Pievieno mazu funkciju

Ja pamatdarbs ir pabeigts, paplašini projektu ar vienu nelielu programmētu uzlabojumu.

  1. Izvēlies vienu mazu papildinājumu, kas izmanto to pašu šīs stundas paņēmienu.
  2. Pievieno vienu jaunu mainīgo, funkciju, nosacījumu, ciklu, datu elementu vai rezultāta izvadi.
  3. Savieno papildinājumu ar esošo projekta kodu.
  4. Pārbaudi, ka pamatfunkcija un papildinājums darbojas kopā.
  5. Saglabā izmaiņas ar Git commit tikai pēc veiksmīgas pārbaudes.

Biežākās kļūdas (un kā tās labot):

  • ModuleNotFoundError (Moduļa neatrašanas kļūda): Rodas, ja faila nosaukums ierakstīts nepareizi vai fails neatrodas vienā mapē ar skriptu, kurš to mēģina importēt.
    # Slikti: (Ja fails patiesībā saucas ui.py)
    import UI_modulis
    
    # Labi:
    import ui
  • Circular Import (Cikliskais imports): Fails A importē B, bet fails B tajā pašā laikā importē A. Programma iesprūst bezgalīgā cilpā un izmet kļūdu.
    # Slikti: 
    # (Failā main.py): import kauja
    # (Failā kauja.py): import main
    
    # Labi: 
    # Atstāj galveno loģiku main.py, bet palīgmoduļi tikai veic aprēķinus.
  • Sistēmas nosaukumu konflikti (Shadowing): Savas mapes failu nosaukšana iebūvēto bibliotēku vārdos (piemēram, random.py). Python ignorēs sistēmas moduli un lādēs Tavu tukšo failu.
    # Slikti:
    # Sava faila nosaukšana par "random.py" un tad rakstīšana:
    import random # Python ielādēs tavu failu, un random.randint() nedarbosies.
    
    # Labi:
    # Faila nosaukums: "mans_ģenerators.py"

Koda piemērs: Koda sadalīšana

# ==========================================
# 1. fails: punkti.py (Modulis aprēķiniem)
def aprekinat_bonusus(riks):
    if riks == "marķieris":
        return 15
    return 5

# ==========================================
# 2. fails: main.py (Galvenais skripts)
import punkti

speletaja_riks = "marķieris"

# Izsaucam funkciju, norādot moduļa vārdu "punkti"
bonuss = punkti.aprekinat_bonusus(speletaja_riks)

print(f"Tu izmanto {speletaja_riks} un iegūsti {bonuss} punktus!")
Tu izmanto marķieris un iegūsti 15 punktus!
⬅ Iepriekšējā stunda Nākamā stunda ➡