Design by Contract (DbC) หรือการออกแบบตามสัญญาคืออะไร และมีประโยชน์อย่างไรในทางเขียนโปรแกรม
การเขียนโปรแกรมไม่เพียงแค่เป็นการเขียนคำสั่งให้คอมพิวเตอร์ทำงานตามที่เราต้องการเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการออกแบบระบบและโค้ดที่มีคุณภาพ เพื่อให้งานพัฒนานั้นสามารถตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ รวมถึงการปรับปรุงและบำรุงรักษาได้อย่างง่ายดาย หนึ่งในกลยุทธ์ที่น่าสนใจที่ช่วยให้การออกแบบโปรแกรมมีความชัดเจนและเชื่อถือได้คือ "Design by Contract" หรือการออกแบบตามสัญญา
Design by Contract (DbC) เป็นแนวคิดที่ถูกนำมาใช้ในการออกแบบซอฟต์แวร์โดย Bertrand Meyer ผู้พัฒนาภาษา Eiffel เขาเสนอแนวคิดที่โปรแกรมเมอร์ควรจะออกแบบคลาสและวิธีการทำงาน (methods) ต่างๆ โดยมีการระบุสัญญาของฟังก์ชันเหล่านั้นไว้อย่างชัดเจน
สัญญานั้นประกอบไปด้วยส่วนสำคัญ 3 ส่วน คือ
1. Pre-conditions: เงื่อนไขที่ต้องเป็นจริงก่อนที่จะเรียกใช้ methods นั้นๆ เช่น ก่อนที่จะคิดหาค่าความถี่ในรายการอาหาร เราต้องมั่นใจว่ารายการไม่ว่างเปล่า
2. Post-conditions: เงื่อนไขที่จะเป็นจริงหลังจากการทำงานของ methods นั้นๆ เช่น หลังจากเพิ่มรายการอาหารเข้าไป ก็จะต้องมีจำนวนเพิ่มขึ้น
3. Invariants: เงื่อนไขที่จะต้องเป็นจริงทุกเมื่อในขณะที่วัตถุยังมีชีวิตอยู่ เช่น ชื่ออาหารไม่สามารถเป็นค่าว่างได้
ประโยชน์ของการใช้ Design by Contract ในการเขียนโปรแกรมมีดังนี้:
1. ช่วยเสริมความชัดเจนในระหว่างการออกแบบ: ทำให้โปรแกรมเมอร์เข้าใจเงื่อนไขพื้นฐานของการทำงานของโค้ดได้ดียิ่งขึ้นทั้งก่อนและหลังการเรียกใช้วิธีการนั้นๆ 2. เป็นการป้องกันข้อผิดพลาด: เนื่องจากเงื่อนไขเหล่านั้นได้รับการตรวจสอบก่อนและหลังการทำงาน ทำให้ง่ายต่อการจับจ้องและแก้ไขข้อผิดพลาด 3. ดำเนินการเทสติ้งได้ง่ายขึ้น: เป็นการช่วยให้โปรแกรมเมอร์สามารถทดสอบว่าการทำงานบางอย่างนั้นเข้ากับสัญญาที่ประกาศไว้หรือไม่ 4. ช่วยในการสื่อสารในทีมพัฒนา: เนื่องจากสามารถเอาแค่สัญญาที่วางไว้มาพูดคุยกัน ทำให้ไม่จำเป็นต้องลงรายละเอียดที่มากเกินไปตัวอย่างการใช้งาน Design by Contract ในโปรแกรม:
สมมุติว่าเรามีโปรแกรมเขียนเป็นภาษา Python และเราต้องการคิดหาค่าเฉลี่ยน้ำหนักในรายการของนักเรียน
def calculate_average_weight(students):
# Pre-condition: Students list must not be empty
if len(students) == 0:
raise ValueError("The students list must contain at least one student.")
total_weight = sum(student['weight'] for student in students)
average_weight = total_weight / len(students)
# Post-condition: Average weight must be positive
assert average_weight > 0, "The average weight must be a positive number."
return average_weight
# The students list (should be filled with actual data in practice)
students = [{'name': 'Alice', 'weight': 55}, {'name': 'Bob', 'weight': 65}, {'name': 'Charlie', 'weight': 75}]
# Calculate the average weight
print("The average weight of the students is:", calculate_average_weight(students))
ในตัวอย่างข้างต้น, pre-condition กำหนดให้การทำงานของวิธีการ 'calculate_average_weight' นั้น ต้องมีโปรแกรมเมอร์ใส่รายการของนักเรียนที่ไม่ว่างเปล่า ส่วน post-condition ช่วยยืนยันว่าค่าเฉลี่ยที่ได้นั้นต้องมากกว่า 0 หากไม่เป็นดังนั้น จึงเป็นข้อผิดพลาด
ในทางวิชาการของการเขียนโปรแกรม การนำ Design by Contract มาใช้จึงช่วยให้ลดความซับซ้อนและเพิ่มคุณภาพของโค้ดได้อย่างมาก โดยสามารถเห็นความสำคัญของการรับประกันความถูกต้องของการดำเนินงานตั้งแต่ต้นจนจบ ทำให้ทุกส่วนของซอฟต์แวร์สามารถทำงานร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพและราบรื่นได้
หากคุณสนใจในการเรียนรู้หรือประยุกต์ใช้โมเดลการออกแบบแบบนี้ในโครงการของคุณ การศึกษาและทำความเข้าใจในเรื่องของสัญญาต่างๆ และการใช้งานร่วมกันกับมาตราฐานของภาษาการเขียนโปรแกรมสมัยใหม่ จะช่วยยกระดับความสามารถในการพัฒนาซอฟต์แวร์ของคุณได้อย่างไม่น่าเชื่อ และที่ EPT เรามีคอร์สเรียนรู้เพื่อปูพื้นฐานยังแนวคิดนี้ ทำให้คุณสามารถนำไปต่อยอดได้ในความต้องการของการเขียนโปรแกรมในหลากหลายด้าน.
หมายเหตุ: ข้อมูลในบทความนี้อาจจะผิด โปรดตรวจสอบความถูกต้องของบทความอีกครั้งหนึ่ง บทความนี้ไม่สามารถนำไปใช้อ้างอิงใด ๆ ได้ ทาง EPT ไม่ขอยืนยันความถูกต้อง และไม่ขอรับผิดชอบต่อความเสียหายใดที่เกิดจากบทความชุดนี้ทั้งทางทรัพย์สิน ร่างกาย หรือจิตใจของผู้อ่านและผู้เกี่ยวข้อง
หากเจอข้อผิดพลาด หรือต้องการพูดคุย ติดต่อได้ที่ https://m.me/expert.Programming.Tutor/
หากมีข้อผิดพลาด/ต้องการพูดคุยเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทความนี้ กรุณาแจ้งที่ http://m.me/Expert.Programming.Tutor
085-350-7540 (DTAC)
084-88-00-255 (AIS)
026-111-618
หรือทาง EMAIL: NTPRINTF@GMAIL.COM