Astrazione (informatica): differenze tra le versioni

 

 

Il concetto è originato mediante l'analogia con l'astrazione in [[matematica]]. La tecnica matematica dell'astrazione comincia con [[definizione|definizioni]] matematiche; Ad esempio, sia in [[Informatica]] che in [[Matematica]] i numeri sono concetti nei linguaggi di programmazione. I dettagli dell'implementazione dipendono dall'[[hardware]] e dal [[software]], ma non è una restrizione, poiché il concetto di [[numero]] in [[Informatica]] è ancora basato sul concetto matematico.

Alcune astrazioni provano a limitare la larghezza dei concetti di cui un programmatore ha bisogno nascondendo completamente le astrazioni sulle quali a loro volta sono costruite. [[Joel Spolsky]], comunque, afferma che nessuna astrazione può completamente nascondere tutti i dettagli: ad ogni modo, questo non nega l'utilità dell'astrazione. Alune astrazioni sono designate per interagire con altre, ad esempio un linguaggio di programmazione potrebbe contenere una [[Foreign Function Interface|FFI]] (Foreign Function Interface) per effettuare chiamate a linguaggi di basso livello.

 

 

 

Diversi linguaggi di programmazione offrono diversi tipi di astrazione, in base alle applicazioni destinate per il linguaggio. Ad esempio:

* Il linguaggio [[Linda]] permette l'astrazione di alcuni concetti come quello di ''server'' per facilitare la programmazione distribuita.

 

 

Gli analisti hanno sviluppato diversi metodi per specificare formalmente sistemi software. Alcuni metodi conosciuti includono:

* Tecniche basate sulla conoscenza (Refine, Gist).

 

 

I linguaggi di specificazione spesso fanno affidamento su un tipo di astrazione o un altro, visto che le specificazioni sono tipicamente definite all'inizio di un progetto (ad un livello più astratto). Il linguaggio UML, ad esempio, permette di definire classi astratte, che rimangono astratte durante l'architettura e la fase di specificazione del progetto.

 

 

I linguaggi di programmazione permettono astrazioni di strutture di controllo come uno dei loro compiti principali. I computer eseguono operazioni ad un livello molto basso, ad esempio muovendo alcuni [[bit]] da una locazione di memoria ad un'altra, producendo la somma di due sequenze di bit. I linguaggi di programmazione permettono che questo sia fatto ad un livello più alto. Consideriamo ad esempio questo codice scritto in Pascal: "<code>a := (1 + 2) * 5;</code>".

# Forza il programmatore a programmare per uno specifico set di hardware e istruzioni (si parla quindi di linguaggi legati alla macchina)

 

 

 

In un programma semplice, questo potrebbe servire per assicurarsi che un ciclo abbia un singolo o più ovvi punti di uscita e, dove possibile, per assicurarsi che funzioni e procedure ne abbiano solo uno.

In un sistema più grande, invece, potrebbe implicare la suddivisione di compiti complessi in tanti moduli diversi. La programmazione orientata agli oggetti (OOP) ha abbracciato e esteso questo concetto.

 

 

Le strutture di dati astratte rinforzano una chiara separazione tra le proprietà astratte di un tipo di dati e i dettagli concreti della sua implementazione. Le proprietà astratte sono quelle che sono visibili a colui che fa uso del tipo di dati - l'interfaccia del tipo di dati - mentre l'implementazione concreta è completamente mantenuta privata, e ovviamente può cambiare per implementare migliorie di efficienza nel tempo. L'idea è che questi cambiamenti non devono avere alcun impatto, e non devono creare differenze nell'aspetto astratto.

I linguaggi che implementano le strutture di dati astratte includono [[Ada]] e [[Modula-2]].

 

 

 

Vari linguaggi di programmazione orientata agli oggetti offrono simili agevolazioni per l'astrazione, per supportare tutti insieme una strategia generale di polimorfismo, che implica la sostituzione di un tipo in uno che abbia lo stesso ruolo o uno simile.

Una astrazione del genere rimuoverebbe il bisogno di specificare il tipo di cibo, in modo da concentrarsi invece sulla pianificazione del nutrimento. Le due classi potrebbero essere legate usando [[ereditarietà]] o potrebbero essere da sole, e il programmatore potrebbe definire vari gradi di polimorfismo tra i due tipi. Queste agevolazioni tendono a variare drasticamente tra un linguaggio e l'altro, ma in generale ciò che riesce a fare uno può essere fatto con tutti gli altri.

 

Le decisioni su cosa rendere astratto e cosa no è diventata la maggiore preoccupazione del design orientato agli oggetti e dell'analisi dei domini - ciò che invero determina le relazioni rilevanti nel mondo reale è ciò che riguarda l'analisi orientata agli oggetti.

 

L'astrazione è il concetto principale dell'interpretazione astratta. Il [[Model Checking]] generalmente prende luogo su versioni astratte dei sistemi studiati.

 

 

L'informatica presenta comunemente ''livelli'' (o meno comunemente, ''strati'') di astrazione, dove ogni livello rappresenta un diverso modello della stessa informazione o processo, ma usa un sistema di espressione che implica un diverso set di oggetti e composizioni che si applicano solo ad un particolare dominio. I livelli più "alti" di astrazione tendono a costruirsi su qualcosa di relativamente concreto, mentre quelli più "bassi" tendono a dare progressivamente una rappresentazione più "granulare". Ad esempio, le porte costruite mediante circuiti elettronici, il linguaggio macchina binario, linguaggi di programmazione basati sul linguaggio binario, applicazioni e sistemi operativi basati su linguaggi di programmazione. Ogni livello è incorporato, ma non determinato, dal livello sotto di esso, rendendolo un linguaggio di descrizione che è in un certo senso autocontenuto.

 

 

 

 

 

 

 

L'abilità nel fornire un design di livelli differenti di astrazione può:

* [[Interfaccia (informatica)|Interfaccia]]

* l'astrazione nel [[Lambda calcolo]]

 

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