說到模型、模式等概念，我們大概知道什么意思。雖然說不出具體定義，但日常生活或成長過程中肯定接觸過。比如，我們從小學(xué)開始接觸的紙質(zhì)的考勤表（矩陣，也算是人工智能的根），表格中打勾代表1，空格代表0...。也就是我們幾乎都具備了設(shè)計模型的能力，但怎么能讓現(xiàn)實(shí)問題或需求分解成多個模型并將他們用代碼標(biāo)識出來，最終讓計算機(jī)能夠進(jìn)行處理或計算這個過程離不開編程思想及編寫程序（函數(shù)）。本文以數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)DCIM（Data Center Infrastructure management）為例，簡要討論模塊化編程案例。

1、DCIM系統(tǒng)需求及架構(gòu)設(shè)想

在設(shè)計較復(fù)雜的程序時，一般采用自頂向下的方法，將問題劃分為幾個部分，各個部分再進(jìn)行細(xì)化，直到分解為較好解決問題為止。利用函數(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)程序的模塊化，使得程序設(shè)計更加簡單和直觀，而且還可以把程序中經(jīng)常用到的一些計算或操作編寫成通用函數(shù)，以供隨時調(diào)用。

DCIM（數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)）接入數(shù)據(jù)中心電力運(yùn)行、配電監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)和安裝的設(shè)備等數(shù)據(jù)，提供電力容量管理、溫濕度監(jiān)控管理、UPS電池監(jiān)控管理、動環(huán)告警管理、設(shè)備管理、數(shù)字運(yùn)維、能耗分析、智能化巡檢、智能運(yùn)營等業(yè)務(wù)功能。使整個數(shù)據(jù)中心的管理更加智能化，提升整體運(yùn)維效率及運(yùn)營水平。

DCIM（數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)）應(yīng)采用可靠穩(wěn)定的操作系統(tǒng)及編程語言（例如本例企圖底層用C語言構(gòu)建一樣），以保證系統(tǒng)的通用性和安全性。DCIM應(yīng)采用分層模塊化設(shè)計架構(gòu)，對整個數(shù)據(jù)中心進(jìn)行集中管理，并具有良好的擴(kuò)容性，可在滿足現(xiàn)有需求的同時，可根據(jù)后繼不斷擴(kuò)容的需求，快速靈活地接入新設(shè)備、新系統(tǒng)。其架構(gòu)示意圖1如下所示：

圖1 DCIM模塊化架構(gòu)圖

2、將模塊化架構(gòu)改為功能（函數(shù)）

根據(jù)需求構(gòu)建了圖1所示的架構(gòu)之后，接下來我們通過編程思想嘗試用函數(shù)來描述（編程）圖1的各模塊。我們首先用主程序、子程序、子過程等框架把軟件的主要結(jié)構(gòu)和流程描述出來，并定義和調(diào)試好各個框架之間的輸入、輸出鏈接關(guān)系。模塊化的目的是為了降低程序復(fù)雜度，使程序設(shè)計、調(diào)試和維護(hù)等操作簡單化，將上面模塊改為函數(shù)后的示意圖如下圖2所示：

圖2 DCIM的函數(shù)示意圖

3、用C語言“實(shí)現(xiàn)”各功能（函數(shù)）

用C語言開發(fā)軟件系統(tǒng)時，為了方便用戶大都采用菜單（menu)方式。軟件運(yùn)行時，首先在屏幕上顯示出各種功能，用戶只要按一些簡單的鍵，便可以進(jìn)入相應(yīng)的功能，就像在飯店點(diǎn)菜一樣。圖3為上述DCIM模擬程序運(yùn)行后菜單的示意。

圖3 DCIM模擬程序主菜單

它共有6個功能，用戶只要按一個數(shù)字（如“6”）,便可進(jìn)入下一層相應(yīng)的功能——南向接口。該層又是一個菜單，用戶繼續(xù)選擇。

圖4 DCIM模擬程序子菜單

上圖3和4所對應(yīng)的部分代碼截圖如下，完整代碼詳見本文附件1：

圖5 DCIM菜單部分代碼

通常程序?qū)崿F(xiàn)時，主菜單由主函數(shù)提供，下面的各級子菜單由各級子函數(shù)提供。最末一級的菜單，才提供一些具體的功能。菜單程序是一種常見的程序。它主要由兩部分內(nèi)容構(gòu)成：

(1)顯示菜單——由一些顯示操作提供。

(2)根據(jù)用戶的選擇轉(zhuǎn)向相應(yīng)的函數(shù)——由選擇結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。

從這個過程可以看出，編程過程中理解需求并將其改變?yōu)楹侠淼慕Y(jié)構(gòu)（或架構(gòu)）看起來不需要懂代碼而更需要理解業(yè)務(wù)本身，也是非常關(guān)鍵的環(huán)（當(dāng)然編寫程序也很重要）?，F(xiàn)實(shí)生活中，雖然我們不寫程序，但不知不覺中采用編程思維，比如將一個復(fù)雜項(xiàng)目分解多個子項(xiàng)目并制定里程碑事件（整體計劃），之后按階段計劃逐步進(jìn)入子項(xiàng)目的實(shí)施推進(jìn)。以上菜單的具體實(shí)現(xiàn)代碼詳見本文附件1所示的dcim.h頭文件和main.c源文件，具體代碼函的意思不再贅述，感興趣者可以自行測試。在我看來，看此段代碼好比到施工現(xiàn)場看施工過程一樣，只是在這個現(xiàn)場中一個碼農(nóng)剛剛開始了“搬磚”任務(wù)。

4、結(jié)束語

也許以上程序給我們產(chǎn)生回到“文本時代”的感覺。雖然這樣文本菜單看起來很過時（或很low），但計算機(jī)專業(yè)人員反而更喜歡這樣簡單直接或直白的方式跟計算機(jī)進(jìn)行“交流”，不喜歡中間接入“中介”--圖形化界面。大多數(shù)非專業(yè)用戶喜歡圖形化界面，也是日常生活中計算機(jī)常用的形式。

實(shí)際上現(xiàn)在DCIM已經(jīng)跨越了面向過程和面向?qū)ο蟮木幊趟枷?，開始應(yīng)用面向模式的編程思想（即，我們的注意力轉(zhuǎn)向教授智能機(jī)器而不是直接編程，現(xiàn)在討論這些為時過早）。圖像化界面程序開發(fā)多數(shù)采用面向?qū)ο蟮木幊趟枷?，接下來的文章中進(jìn)一步討論。

附件1：DCIM模擬系統(tǒng)完整代碼

//main.c  源文件
#include 
#include 
#include 
#include "dcim.h"


char printMainMenu();
char printSubMain();


int main() {
  int menuID;
  //init();    //初始化函數(shù)，相當(dāng)于建筑工程中的準(zhǔn)備材料并運(yùn)到現(xiàn)場
  while (1) {
    menuID = printMainMenu();
    switch (menuID) {
    case '1': resourMgmt(); break;
    case '2': performanceMgmt(); break;
    case '3': troubleMgmt(); break;
    case '4': CustomerMgmt(); break;
    case '5': pueMgmt(); break;
    case '6':
      while (1) {
        menuID = printSubMain();
        switch (menuID) {
        case '1': DEMSapi(); break;
        case '2': BAapi(); break;
        case '3': PUEapi(); break;
        case '4': DNCCapi(); break;
        case '5': Pwoer(); break;
        }
        if (menuID == '0') break;
      }
      break;
    case '0': exit(EXIT_SUCCESS);
    }
  }
  //fclose(fp);  --關(guān)閉初始化init()函數(shù)中打開的文件
  return 0;
}


//打印主菜單
char printMainMenu() {
  char menuID;
  system("cls");
  printf("***********數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)（DCIM ）**********************\\n"); 
  printf("*                                                                *\\n");
  printf("*             ------------------------------------------         *\\n");
  printf("*            |  Data Center Infrastructure management  |         *\\n");
  printf("*             ------------------------------------------         *\\n");
  printf("*                                                                *\\n");
  printf("*                1)資源管理                                      *\\n");
  printf("*                2)性能管理                                      *\\n");
  printf("*                3)故障管理                                      *\\n");
  printf("*                4)客戶管理                                      *\\n");
  printf("*                5)能效管理                                      *\\n");
  printf("*                6)南向接口                                      *\\n");
  printf("*                0)退出軟件                                      *\\n");
  printf("*                                                                *\\n");
  printf("*            -----------------------------------------           *\\n");
  printf("*                  請?jiān)谏鲜龉δ苤羞x擇（1——6）                    *\\n");
  printf("*                                                                *\\n");
  printf("******************************************************************\\n");
  fflush(stdin);
  menuID = getch();
  return menuID;
}


//打印子菜單
char printSubMain() {
  char menuID;
  system("cls");
  printf("*****************南向接口信息*************************************\\n");
  printf("*                                                                *\\n");
  printf("*                1)動力環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)                                *\\n");
  printf("*                2)BA樓宇智能化系統(tǒng)                              *\\n");
  printf("*                3)能耗系統(tǒng)                                      *\\n");
  printf("*                4)冷機(jī)群控系統(tǒng)                                  *\\n");
  printf("*                5)電力系統(tǒng)                                      *\\n");
  printf("*                0)返回主菜單                                    *\\n");
  printf("*                                                                *\\n");
  printf("******************************************************************\\n");
  fflush(stdin);
  menuID = getch();
  return menuID;
}


//dcim.h  頭文件需要獨(dú)立放到另一個文件


int resourMgmt() {


};
  int performanceMgmt() {
    return 0;
  };
  int troubleMgmt() {
    return 0;
  };
  int CustomerMgmt() {
    return 0;
  };
  int pueMgmt() {
    return 0;
  };
  int DEMSapi() {
    return 0;
  };
  int BAapi() {
    return 0;
  };
  int PUEapi() {
    return 0;
  };
  int DNCCapi() {
    return 0;
  };
  int Pwoer() {
    return 0;
  };