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，最終讓計算機能夠進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，各個部分再進行細化，直到分解為較好解決問題為止。利用函數(shù)，不僅可以實現(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)字運維、能耗分析、智能化巡檢、智能運營等業(yè)務(wù)功能。使整個數(shù)據(jù)中心的管理更加智能化，提升整體運維效率及運營水平。

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)中心進行集中管理，并具有良好的擴容性，可在滿足現(xiàn)有需求的同時，可根據(jù)后繼不斷擴容的需求，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，便可以進入相應(yīng)的功能，就像在飯店點菜一樣。圖3為上述DCIM模擬程序運行后菜單的示意。

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）。現(xiàn)實生活中，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)雜項目分解多個子項目并制定里程碑事件（整體計劃），之后按階段計劃逐步進入子項目的實施推進。以上菜單的具體實現(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進行“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常用的形式。

實際上現(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("*                  請在上述功能中選擇（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;
  };