作者:禅与计算机程序设计艺术
1.简介
抽象层次是计算机科学的一个重要的研究课题。它将计算机系统的各种功能和行为按照其组织结构、结构元素、功能模块等不同层次进行划分。通过合理的抽象层次设计,可以更好地理解系统的工作原理,提升软件开发效率,降低维护难度,并增加软件的可移植性和适应性。不同的抽象层次之间也存在着一些差异,例如函数式编程语言比命令式编程语言具有更高的抽象级别。抽象层次划分也会影响到软件的性能和资源消耗,降低系统复杂度、提升运行速度。本文将从软件工程中的视角出发,讨论软件抽象层次的定义、分类及应用。
2.基本概念术语说明
2.1 抽象
抽象的本质是“隐藏信息”,即把实际的事物或现象中不能观察到的部分隐藏起来,只留下需要用到的要素、特性、属性、过程或变化规律。在抽象的过程中,根据某些标准对真实世界的模型或现象进行分类和描述,从而把握其最主要的特征、行为和特点,从而建立起关于真实世界的模型或系统的简化认识。
2.2 抽象层次
计算机科学的抽象层次一直是一个值得探索和研究的话题。一般来说,抽象层次有五种类型:
机器级(Machine Level):计算机硬件系统的抽象层次。
操作系统级(Operating System Level):操作系统提供的服务的抽象层次,如文件管理、进程调度、虚拟内存等。
程序级(Program Level):软件系统的逻辑结构的抽象层次,如类、方法、模块等。
数据结构级(Data Stru