Modulariteit

Modulariteit is een ontwerpsprincipe waarbij een systeem is opgebouwd uit onafhankelijke, vervangbare eenheden, oftewel modules, die via duidelijke interfaces met elkaar samenwerken. Elke module encapsuleert een deel van de functionaliteit en kan afzonderlijk worden ontwikkeld, getest en vervangen zonder de rest van het systeem ingrijpend te beïnvloeden.

Kernbegrippen zijn samenhang (cohesion) binnen een module en loskoppeling (coupling) tussen modules. Hoge samenhang en lage koppeling bevorderen flexibiliteit, herbruikbaarheid en onderhoudsgemak. Daarnaast spelen afbakening van verantwoordelijkheden, abstractie en informatiebeveiliging een rol bij het definiëren van interfaces en contracten tussen modules.

Toepassingsgebieden lopen uiteen van softwareontwikkeling, waar modulair ontwerp en microservices, plug-ins en libraries gangbaar zijn, tot productontwerp en bouw, waar systemen uit verwisselbare onderdelen bestaan. Ook in hardware, onderwijs en organisatieontwerp wordt modulariteit ingezet om schaalbaarheid en aanpasbaarheid te vergroten.

Voordelen van modulariteit zijn onder meer snellere ontwikkeling en testen door parallelwerk, gemakkelijker onderhoud en vervanging van onderdelen, en grotere toepasbaarheid van modules in verschillende systemen. Nadelen omvatten ontwerpoverhead, de noodzaak van gestandaardiseerde interfaces en mogelijke prestaties- of complexiteitskosten door interfacebeheer.

Ontwerp- en evaluatiemethoden richten zich op het definiëren van heldere interfaces, het minimaliseren van afhankelijkheden en het meten van samenhang en koppeling. Bekende patronen zijn plug-in, componentgebaseerde architectuur en microservices. Voorbeelden: Linux-kernel modules, modulaire meubels, Lego-constructies en auto-platforms waarop verschillende modellen gebouwd zijn.