في سياق نماذج البرمجة، البرمجة الهيكلية، والمعروفة أيضًا باسم البرمجة المنظمة، هي نهج لتطوير البرمجيات يركز على النمطية والوضوح وسهولة الفهم. إنه يعزز استراتيجية التصميم من أعلى إلى أسفل، حيث يتم تقسيم المشكلات المعقدة إلى مشكلات فرعية أصغر يمكن التحكم فيها، والتي يتم تحليلها لاحقًا بشكل أكبر حتى يتم تحديد وحدات التعليمات البرمجية التي يمكن التحكم فيها. يؤكد هذا النموذج على التنظيم السليم والتحكم في التدفق في البرامج، مما يشجع على استخدام هياكل تحكم محددة جيدًا مثل الحلقات والشروط والإجراءات الفرعية.
نشأت البرمجة الهيكلية في أواخر الستينيات وأوائل السبعينيات كرد فعل على القيود المفروضة على ممارسات البرمجة السابقة. غالبًا ما أدت هذه الممارسات إلى ظهور تعليمات برمجية غير قابلة للإدارة وعرضة للخطأ، وكان من الصعب صيانتها وفهمها وتعديلها. ومن بين الباحثين الرئيسيين الذين يدافعون عن نهج البرمجة المنظمة إدسجر ديكسترا، وتوني هور، ونيكلاوس ويرث، الذين كانوا مقتنعين بأن الاهتمام الأكبر ببنية البرنامج من شأنه أن يؤدي إلى برامج أكثر موثوقية وكفاءة وقابلة للصيانة.
يعتمد نموذج البرمجة هذا على عدة مفاهيم أساسية:
- التصميم من أعلى إلى أسفل: عملية تقسيم مشكلة كبيرة إلى وحدات أصغر يسهل فهمها. يسمح هذا الأسلوب للمطورين بتركيز اهتمامهم على أجزاء مختلفة من البرنامج بشكل مستقل، مما يتيح فهمًا سهل الإدارة للتطبيق الشامل وتسهيل عملية الصيانة.
- النمطية: تنظيم التعليمات البرمجية في وحدات مستقلة ومحددة جيدًا مع واجهات واضحة، مما يؤدي إلى تحسين إمكانية صيانة التعليمات البرمجية وإمكانية إعادة الاستخدام. يقلل هذا المبدأ من تكرار التعليمات البرمجية وتجزئة المنطق، مما يمكّن المبرمجين من فهم وتعديل الأجزاء المنفصلة من البرنامج بأكمله بشكل أكثر كفاءة.
- هياكل التحكم: تشجع البرمجة الهيكلية على استخدام مجموعة محدودة من هياكل التحكم، مثل الحلقات والشروط واستدعاءات الإجراءات، لتنظيم تدفق التنفيذ. توفر هذه الهياكل نقاط دخول وخروج واضحة، وتساهم في سهولة القراءة، وتساعد على توضيح تدفق التحكم في البرنامج. المبدأ الأساسي للنموذج هو التخلص من عمليات نقل التحكم غير المنظمة، مثل عبارات "goto"، والتي يمكن أن تؤدي إلى تعليمات برمجية معقدة وعرضة للخطأ.
- التوثيق: يتم التركيز بشكل كبير على توثيق البرنامج بشكل صحيح، مما يضمن قدرة المطورين على فهم بنية الكود ووظائفه بكفاءة. يشجع هذا النهج على استخدام التعليقات المضمنة، والمتغيرات الوصفية وأسماء الوظائف، والوثائق الخارجية الشاملة، بما في ذلك المواصفات وأدلة المستخدم.
- اتساق الكود: تشجع البرمجة الهيكلية على استخدام ممارسات الترميز المتسقة، بما في ذلك اصطلاحات التسمية وأنماط المسافة البادئة وتنسيقات التعليقات. يسهل هذا الأسلوب سهولة القراءة ويضمن أسلوب برمجة موحدًا ويعزز التعاون بين المطورين.
منذ بدايتها، كان للبرمجة الهيكلية تأثير ملموس على مجال تطوير البرمجيات. تشكل منهجياتها الأساس لمختلف لغات البرمجة عالية المستوى، مثل باسكال وسي وأدا، ولا تزال مبادئها مؤثرة في منهجيات البرمجة الحالية، مثل البرمجة الشيئية (OOP) والبرمجة الوظيفية. بالإضافة إلى ذلك، شكلت تقنيات البرمجة المنظمة الأساس لأفضل ممارسات هندسة البرمجيات المعتمدة على نطاق واسع، بما في ذلك أنماط التصميم، واختبار الوحدات، والتكامل المستمر.
AppMaster ، عبارة عن منصة قوية no-code لإنشاء تطبيقات الواجهة الخلفية والويب والهواتف المحمولة، تجسد مبادئ البرمجة الهيكلية من خلال تزويد المستخدمين ببيئة مدفوعة بصريًا تشجع النمطية والوضوح والتعليمات البرمجية سهلة الفهم. يمكّن AppMaster مستخدميه من تصميم نماذج البيانات والعمليات التجارية وواجهات المستخدم من خلال أدوات drag-and-drop البديهية، مما يؤدي إلى استخلاص هياكل التعليمات البرمجية المعقدة وتعزيز التكامل السلس بين مكونات التطبيق المختلفة.
على سبيل المثال، عند إنشاء تطبيق ويب باستخدام AppMaster ، يمكن للمستخدمين تصميم الواجهة بشكل مرئي وإنشاء منطق عمل لكل مكون من خلال مصمم Web BP. يطبق هذا النهج مبادئ التصميم من أعلى إلى أسفل، والنمطية، وهيكل التحكم للبرمجة الهيكلية، مما يسمح للمستخدمين بالتركيز على أجزاء معينة من التطبيق، وإعادة استخدام المكونات، والحفاظ على فهم واضح لتدفق التحكم. علاوة على ذلك، تتوافق التطبيقات التي تم إنشاؤها مع ممارسات البرمجة الحديثة، وذلك باستخدام مجموعات تقنية قوية وشائعة مثل Go (golang) لتطبيقات الواجهة الخلفية، وVue3 Framework وJS/TS لتطبيقات الويب، وKotlin/ Jetpack Compose أو SwiftUI لتطبيقات الهاتف المحمول Android وiOS. ، على التوالى.
باختصار، البرمجة الهيكلية هي نموذج برمجة تم اختباره عبر الزمن ويعطي الأولوية للنمطية وقابلية القراءة وقابلية الصيانة في تطوير البرمجيات. من خلال استخدام التصميم من أعلى إلى أسفل، وهياكل التحكم الصارمة، واتساق التعليمات البرمجية، تسهل البرمجة المنظمة إنشاء برامج قوية وفعالة وقابلة للصيانة. من خلال منصات مثل AppMaster ، يمكن تطبيق مبادئ البرمجة الهيكلية على تطوير التطبيقات الحديثة، وتبسيط العملية، وضمان مخرجات عالية الجودة للشركات والمؤسسات على حد سواء.
