Monthly Archives: November 2008

Ortak Düşmanımız : Bağımlılık (Dependency,High Coupling)

domino1

Bu yazımızda yazılım geliştirirken karşımıza çıkan en büyük problemlerden biri olan bağımlılık (Dependency,Coupling) konularına değineceğim. Neden az olanı makbüldür onu anlatmaya çalışacağım.

Yazılım geliştirirken gerçek dünyadaki gibi bağımlılık (Dependency,Coupling) başımıza çoğu zaman dert açıyor.Bağlanılması zararlı bir şeye bağlandınızmı nasıl ondan kurtulmak onsuz birşey yapmak imkansız oluyorsa aynısı yazılım geliştirirkende geçerli oluyor. Yazılımda bağımlılığı tanımyacak olursak iki metodun,sınıfın,modülün bir işi gerçekleştirmek için birbirine ihtiyaç duymaları kısacası birbirlerini kullanmalarıdır diyebiliriz.

Peki bağımlılığın ne gibi zararları var neden düşman ilan ettik birazda ondan bahsedelim. Öncelikle iki sınıfın birbirine bağımlı olmasının en büyük problemlerinden biri herhangi birindeki değişikliğin diğerini etkilemesidir bunu yandaki domino taşlarına benzetebilirsiniz. Herhangi bir yerden taşın birini düşürdüğünüz zaman birbiri ardına olan bütün taşlar devrilmeye başlar. Aynı şekilde geliştirdiğimiz yazılımda sınıflar,modüller… arasındaki bağımlılık ne kadar fazla ise domino taşı gibi herhangi birinde meydana çıkan hataların,değişikliklerin bağımlı olan diğer sınıfları etkileme olasılığı o kadar artıyor.

Üstadlardan Robert Martin amcamızın internet üzerinde dinlediğim The Principles Of Agile Design konferansında nesneye yönelik tasarım(Object Oriented Design) nedir diye izleyicilere bir soru yöneltiyordu. İzleyiciler “Gerçek dünyayı modelleme”,”Kavramların ayrılması” .. gibi değişik cevaplar verdi. Fakat Robert Martin kısa ve öz olarak nesneye yönelik tasarımı şu şekilde özetledi “Bağımlılığı yönetmek(managing dependency)”. Gerçekten çok yerinde bir tespit nesneye yönelik tasarımın başarısı için uygulamada bağımlılığın iyi yönetilmesi ve mümkün olduğunca az olması gerekiyor. 

Aslında bağımlılığı hem kod üzerinde, hemde projeler üzerinde izlemek ve anlamak çok kolay. Bunun için JDepend,NDepend gibi birçok gelişmiş olsada basit olarak bağımlılığı ölçmek için iki yöntem kullanabilirsiniz. Mesela aşağıdaki gibi bir koda bakalım ve nelere bağımlı gözden geçirelim.

		private void tbiMesajiGonder_Click(object sender, System.EventArgs e)
		{
			Database.VeriTabani clsDatabase=new SMSNET.Database.VeriTabani();
			string strSQLTel="SELECT ID,Adi+' '+Soyadi AS AdSoyadi,GSM FROM Kisiler WHERE ID IN ("+strMesajGonderilecekIDs+")";
			DataTable dtTel=clsDatabase.GetDataTable("Telefon",strSQLTel);
			PosterClass clsPosterClass=new PosterClass();
			string strSQLParametre="SELECT * FROM Parametreler WHERE ID IN (1,2,3,4) ORDER BY ID";
			DataTable dtParametreler=clsDatabase.GetDataTable("Parametreler",strSQLParametre);

			string strFirmCode="",strUserName="",strPassword="",strOriginator="";
			string strErrDefinition="";
			int iErrCode=0;
			string strMSGID="";

			if(dtParametreler.Rows.Count==4)
			{
				strFirmCode=dtParametreler.Rows[0]["Degeri"].ToString();
				strUserName=dtParametreler.Rows[1]["Degeri"].ToString();
				strPassword=dtParametreler.Rows[2]["Degeri"].ToString();
				strOriginator=dtParametreler.Rows[3]["Degeri"].ToString();
			}
			else
			{
				MessageBox.Show("Sistem SMS gönderebilmek için gerekli parametrelere ulaşamadı. Lütfen Sistem Tanımlarınızı kontrol ediniz...");
			}

			int k=0;

			for(int i=0;i<dtTel.Rows.Count;i++)
			{
				if(dtTel.Rows[i]["GSM"].ToString()!=""&&dtTel.Rows[i]["GSM"].ToString()!=null)
				{
					clsPosterClass.AddToSmsBasket(tbSMSMesaji.Text,dtTel.Rows[i]["GSM"].ToString());
					k++;
					if(k>100)
					{
						strMSGID=clsPosterClass.sendSms(strFirmCode,strUserName,strPassword,strOriginator,null,ref iErrCode,ref strErrDefinition);
						clsPosterClass.ClearSmsBasket();
					}					
				}
			}
			strMSGID=clsPosterClass.sendSms(strFirmCode,strUserName,strPassword,strOriginator,null,ref iErrCode,ref strErrDefinition);
			clsPosterClass.ClearSmsBasket();
		}

Şimdi yukarıdaki kod baktığımızda pek de iyi şeyler görmediğimiz belli oluyor galiba. Kodu yaklaşık 4 sene önce ben yazmama rağmen pek birşey anlamıyorum açıkcası :) Muhakkak yukarıdaki kodda birsürü problem var fakat diğer problemlerinde büyük oranda sebebi olan en büyük problemlerden birisi kodun birçok sınıfa bağımlı olması(High Coupling).

Şimdi kodun nelere bağımlı olduğuna bakalım.Dediğim gibi bunu anlamanın çok basit bir yolu var bu da kodun çalışması için gerekli olan modüllerin,sınıfların, metodların sayılması. Bunu yapabilmek için öncelikle kodun Import kısmına bakmanızı tavsiye ederim. Import kısmında olan modüllere zaten direk olarak bağımlıdır. Projeler arasındaki bağımlılığı ölçmek içinde referans verdiği Dll,Jar gibi kütüphaneleri sayarak anlayabilirsiniz.Sınıflara olan bağımlılığıda o sınıf çıktığında kod çalışmaya devam edecek mi oradan anlayabilirsiniz.

  • Yukarıdaki koda baktığımızda ilk satırlarda Database nesnesi üzerinden SMS atılacak kişilerin SQL ile alındığını görüyorsunuz.Kodumuz Database’e bağımlı.
  • DataTable nesnesi üzerinden Telefonlar alınıyor. Kodumuz DataTable nesnesine yani arkaplanda olan ADO.NET teknolojisine bağımlı
  • 3. parti PosterClass nesnesi üzerinden SMS gönderimi yapılıyor. Yani PorterClass nesnesine ve bunu satın aldığımız firmaya bağımlıyız.

Şimdi bu bağımlılığın yol açtığı problemler neler onlara bakalım.

  • SMS sistemimiz sadece veritabanı üzerinden çalışacak. Mesela oldukça yaygın olan XML üzerinden aldığımız kayıtlara SMS göndermek istediğimizde bunu kodu değiştirmeden yapamayacağız.
  • Kodumuz DataTable yani Microsoft’ın sık sık değiştirmeyi sevdiği veri erişim katmanı olan ADO.NET alt yapısına bağlı. Mesela LINQ to SQL işimizi baya kolaylaştırırdı fakat onuda kodumuzu değiştirmeden kullanamayacağız.
  • Bir firmadan satın aldığımız PosterClass üzerinden SMS gönderiyoruz. Bunda bir problem yok fakat yarın birgün firma bu kütüphaneye destek vermediğinde ya da daha iyi alternatifler çıktığında yine değişik alternatifleri kullanmak hiçde kolay olmayacak.

Yukarıdaki kodda modüller, sınıflar arasındaki bağımlılığı gördük. Fakat bağımlılık bu kadarla bitmiyor açıkcası. Birazda daha sinsi olan metodlar,alanlar üzerindeki bağımlılığa bakalım. Aşağıdaki kodu inceleyelim

    public class Field
    {
        private string name;
        private bool allowNulls;
        private bool isPrimaryKey;
        public string DataType { get; set; }        

        public Field(string name, string dataType)
        {
            this.name = name;
            DataType = dataType;
            IsPrimaryKey = false;
            AllowNulls = true;
        }
        
        public bool IsPrimaryKey
        {
            get { return isPrimaryKey; }
            set {isPrimaryKey = value;}
        }

        public string Name
        {
            get { return name; }
            set { name = value; }
        }

        
        public bool AllowNulls
        {
            get { return allowNulls; }
            set { allowNulls = value; }
        }
    }

class Program
{
    public void SaveFields()
    {
        IList<Field> fields=new List<Field>();
        for (int i = 0; i < fields.Count; i++)
        {
            Field field = fields[i];
            string sqlString = GetFieldAsSQLString(field);
            //....
        }
    }

    public string GetFieldAsSQLString(Field field)
    {
        string sqlString = field.Name + " " + field.DataType;
        if (field.IsPrimaryKey)
            sqlString += " PRIMARY KEY";
        if (field.AllowNulls)
            sqlString += " NULL";
        else
            sqlString += " NOT NULL";
        return sqlString;
    }
}

Yukarıdaki koda baktığımızda ilk başta çok fazla problem görmeyebilirsiniz fakat Field sınıfının içerisindeki alanların kodun çoğu yerinde bu şekilde kullanıldığında kodumuz bu sefer de Field sınıfının alanlarına bağımlı oluyor. Mesela GetFieldAsSQLString metoduna baktığımızda Field sınıfının alanları üzerinde bazı işlemler yapıp bir string oluşturuyor. Şunu düşünün DataType alanı artık string olarak değilde bir sınıf olarak tutacağımızı düşünün. Kodumuzun çoğu yeri GetFieldAsSQLString metodu gibi Field sınıfının alanlarını bu şekilde kullanıyorsa DataType alanını değiştirdiğimizde birçok yerde hata verecek ve kodun çoğu değişmek zorunda kalacak.

Kısaca bağımlılığın zararlarını sıralayacak olursak :

  • Üzerinde çalışan yazılım geliştiricilerin,özellikle benim gibi şuanda şanssız kesimden olan yani kodu kendi yazmayıp yönetmek zorunda olanların sistemin bütününü anlamak zorunda olmalarıdır. Çünkü bütün sınıflar,modüller birbirine bağımlıdır.
  • Yapmak zorunda olduğunuz değişikliklerin birçok sınıfı etkilemesi dolayısıyla daha uzun sürmesi vede ne kadar süreceğinin tahmin edilememesi. Herhalde ne demek istediğimi anladınız. Proje yöneticiniz gelip size bu değişiklik ne kadar sürer dediğinde çoğu zaman “Biryerde bir problem çıkmazsa şu kadar sürer..” dediğinizi hatırlıyorsunuzdur.Çoğu zamanda eğer bağımlılık fazla ise biryerde birşeyler çıkıp işinizi uzatacığına emin olun :)
  • Değişen teknolojiye adaptasyon,farklı alternatifler arasında geçiş hiçte kolay olmayacaktır. Çünkü kodun heryeri o teknolojiye bulaşmış durumdadır.

Nesnelerin birbirleri ile iletişim halinde görevlerini yerine getirmelerinden dolayı sıfır bağımlılık genelde mümkün olmasada bağımlılığın az olması çoğu durumda daha makbüldür.Bu yüzden bağımlılığı iyi bir şekilde yönetmek hem kalite yönünden,hemde zaman bakımından bize oldukça kazanç sağlayacaktır.

Peki bunları niye yazdım? :) Aşırı bağımlılığın çoğu durumda kötü olduğunu size ispatlayabilmek için :) Umarım sizinde kafanıza yatmıştır. Yukarıdaki kodların bağımlılığı azaltılmış şekilde nasıl yazarıza şuanda değinmeyeceğim çünkü  yazdığım ve yazacağım birçok konu bununla alakalı aslında. Dependency Inversion,Dependency Injection… birçoğunun adını duymuştursunuz. Bundan sonraki birkaç yazımda bağımlılığı azaltan, kodun kalitesini arttıran işlerimizi kolaylaştıran birkaç yönteme değineceğim.O yüzden bu kodlar işimize yarıyacak gibi :)

Premature Optimization

Erken performans optimizasyonunun yol açtığı belalar yazılım dünyasında oldukça iyi biliniyor. Bu konuda daha önceden kendi yaşadıklarımı da burada biraz aktarmıştım. Bugün internette aşağıdaki resme rastladım oldukça hoşuma gitti o yüzden burayada koymak istedim.

premature-6

Resimdeki şeytanmı yoksa başka birşeymi bizi sürekli bunu yapmamız için dürtüyor bilmiyorum ama ne ise ona aldanmayın derim :)