Modulschnittstelle

Modulschnittstelle bezeichnet die Verbindung zwischen zwei oder mehreren Modulen eines Systems, über die Funktionen, Daten oder Ressourcen ausgetauscht werden. Sie definiert, welche Informationen übertragen werden, in welchem Format, welche Reihenfolge gilt und wie Fehler gemeldet werden. Ziel ist die Abstraktion der inneren Implementierung der Module, die Ermöglichung von Austauschbarkeit und eine klare Kommunikationsvereinbarung zwischen den Modulen.

Hardwareseitig umfasst eine Modulschnittstelle physische Verbindungen, Protokolle, Timing und elektrische Parameter wie Pinbelegung, Spannungen und Baudraten. Typische Beispiele sind Busprotokolle wie I2C, SPI oder UART. Softwareseitig handelt es sich um Programmierschnittstellen, die Funktionen, Datenschnittstellen, API-Aufrufe, Datenformate und Kommunikationsprotokolle festlegen (z. B. REST, gRPC, JSON, Protobuf).

Zentrale Merkmale einer Modulschnittstelle sind Spezifikation, Stabilität und Kompatibilität über Versionen, Abstraktion der Implementierung, Fehler- und Sicherheitsaspekte sowie umfassende Dokumentation. Gute Modulschnittstellen minimieren Abhängigkeiten, erlauben parallele Entwicklung und erleichtern Tests durch klare Verträge, etwa Contract- oder Schnittstellentests.

Entwurfskontexte reichen von eingebetteten Systemen und Plug-in-Architekturen bis hin zu modularer Software und Build-Prozessen. Beispiele sind modulare Programmiersprachen- oder Framework-Schnittstellen, Bibliotheks-APIs und System-API-Sätze in verteilten Systemen. Die Gestaltung erfordert Versionierung, Rückwärtskompatibilität, klare Dependenzangaben und Sicherheitsaspekte, um langfristige Wartbarkeit sicherzustellen.

Im Bereich der Qualitätssicherung werden Schnittstellentests, Mocking, Contract Testing und Integrationsprüfungen eingesetzt, um Kompatibilität zwischen Modulen sicherzustellen, bevor ein System in Betrieb geht.