Università degli Studi di Bologna
Facoltà di scienze matematiche, fisiche e naturali
Corso di Laurea in Informatica
Per un nuovo orientamento
nella progettazione
dei linguaggi di programmazione
Tesi di Laurea di:
RICCARDO SOLMI
Relatore:
Prof. ANDREA ASPERTI
Sessione II
Anno Accademico 1998-’99
Obiettivi
• Mostrare che esiste una funzionalità generale
non supportabile dagli attuali linguaggi
• Mostrare la rilevanza di questa funzionalità
• Individuare gli aspetti fondazionali responsabili
di questo limite
• Indicare un nuovo punto di partenza per la
progettazione dei linguaggi di programmazione
16 Dicembre 1999
Tesi di Laurea di Riccardo Solmi
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Adattabilità e ristrutturazione classi
• Programmazione OO obbliga a fissare composizione
delle classi e parametri dei metodi
• Esigenza di ristrutturare le classi accomuna diverse
tendenze di sviluppo attuali (SOP, AOP, IP, classi di
specializzazione dinamica del comportamento)
• Convinzione: rigidità struttura non limita adattabilità
• Introduco operazione di differenziazione in una forma
limitata e adattata al paradigma OO
• La differenziazione evidenzia rigidità nel dominio
dell’applicazione
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Operazione di differenziazione OO
object differenziato da var
(object.differentiate(o.var))
client
1
client
2
client
m
object
Oggetto da
differenziare
obj
1
target
1
obj
2
target
2
obj
n
target
n
Oggetti
destinatari
Copie
differenziate
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o.var
Variabile di
differenziazione
• Si applica ad un oggetto
scegliendo una variabile di
differenziazione
• Coinvolge quattro soggetti
• Un oggetto differenziato ha
stati diversi per ogni valore
della variabile
• Ha effetti sul comportamento
dei clienti
• Sposta un campo dalle classi
cliente alla classe
destinazione
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Esempi di applicazione
Mail & News reader
GRUPPI
admin
Clelia
seminars
students
PREFERENZE
v Mostra mittente
v Mostra destinatario
v Mostra oggetto
Carattere: Arial
Dimensione: 10 punti
Mittente
Riccardo
Clelia
Clelia
INTESTAZIONI
Destinatario Oggetto
Clelia
Ricetta torta Sacher
Riccardo Re: Ricetta torta Sacher
Riccardo
Orari dei treni
MESSAGGIO
Ciao, eccoti la ricetta della Sacher. Questa volta vedi di
non perderla.
Clelia
Sacher torte
Mettere il burro a pezzi in una ciotola; versare la maggior
parte dello zucchero nella ciotola e lavorare a crema
Versare lo zucchero restante in una seconda ciotola.
Spezzettare la cioccolata; metterla in un resipiente nel
forno e farla fondere. Versare la cioccolata fusa nella
ciotola. Rimescolare.
Per ogni uovo: separare rosso da albume. Versare
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Ogni gruppo deve poter
avere le proprie preferenze di
visualizzazione
Ogni messaggio deve poter
avere il proprio font
Ogni gruppo deve poter
avere la propria vista
messaggi
Ogni vista messaggi deve
poter avere le proprie
preferenze di visualizzazione
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Ricerca di una soluzione OO
Requisiti soluzione:
 Usabile dai
programmatori e dagli
utenti
 Generale (semplice da
usare)
• Trasformazione
persistente del
programma
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Soluzioni esplorate:
• Design Pattern
• Progr. a soggetti
 Progr. ad aspetti
• Progr. basata su oggetti
• Modelli con predicati
 Modelli ad attori
 Riflessività
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Implementazioni possibili
Caratteristiche comuni:
• Ridefiniscono
interamente il
comportamento degli
oggetti
• Ridirigo tutti i metodi
sulla copia differenziata
object differenziato da var
(aspetti, attori)
client
1
object
client
2
client
m
o.var
map
obj
1
target,obj
obj
2
target
1
obj
n
target
2
target
n
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Insufficienza della riflessività
Fornisce operazioni sufficienti nelle mani di un
programmatore ma introduce conflitti di responsabilità
• La ristrutturazione richiede di definire nuovi percorsi
di inizializzazione/instradamento per i dati
• Esistono diverse soluzioni ragionevoli
• I programmatori sono gli unici garanti della linearità
dello sviluppo di nuove versioni e della compatibilità
dei formati dei file
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Fatti che orientano la ricerca
• È possibile implementare l’operazione di
differenziazione (seppure limitatamente)
• Una singola operazione può localizzare scelte
progettuali che solitamente vengono disperse nella
struttura del programma
Ipotesi: la programmazione ad oggetti sovraspecifica
la struttura dei programmi. Non è necessario assumersi
la responsabilità di definire i percorsi di
inizializzazione dei dati e la composizione delle classi
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Sovraspecificazioni obbligate
• Sono interessato al risultato di una funzione;
non ho bisogno, in generale, di vincolare tutti i
parametri attuali
• Spesso mi basta fissare il vincolo che il
chiamante e la funzione chiamata usino lo
stesso oggetto senza precisare quale
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Domande funzionali alla soluzione
Posso ripartire la responsabilità della
determinazione dei parametri attuali tra la
chiamata a funzione e la funzione chiamata?
• Posso trovare un sostituto ai puntatori che lasci
aperta la determinazione dell’oggetto puntato?
• E posso come programmatore sottrarmi alla
responsabilità di definire la struttura per
rappresentare una entità complessa?
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Programmazione procedurale
Paradigma imperativo:
Paradigma funzionale:
• Dominato dal flusso del
controllo
• I dati hanno esclusivamente
un ruolo passivo
• Le funzioni non cercano di
produrre i parametri attuali
• Dominato dal flusso del
controllo però si può
scegliere la strategia di
valutazione
• I dati possono propagarsi
verso il risultato
• Le funzioni possono
propagare la richiesta del
risultato verso i parametri
attuali
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Programmazione dataflow e logica
Paradigma dataflow:
Paradigma logico:
• Dominato dal flusso dei dati
• I dati si propagano sul grafo
dataflow verso tutte le
operazioni che possono
contribuire a calcolare
• Dominato dal flusso della
domanda
• La richiesta di un dato si
propaga verso tutte le
funzioni che possono
contribuire a calcolarlo
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Una nuova unità funzionale: Step
Entry
Call
Step
Action
Done
EntryCall
Idle
Done
EntryDone
Action
• Due linee di ingresso/uscita: entry-call
e done-action
• Una richiesta (entry) si propaga (call)
solo se il risultato (done) non è
disponibile
• Un risultato (done) si propaga (action)
solo quando viene richiesto (entry)
• La propagazione del risultato (action)
è una continuazione della richiesta
(entry) e non dipende dalla persistenza
del risultato (done)
Entry
Action
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Soluzione prospettata
• Programmazione esplicita dei
flussi della domanda e dei dati
• Funzioni definite a partire dal
risultato, lungo la sequenza inversa
• Chiamante e chiamato legati da
una comune richiesta non da un
comune valore
• Rappresentazione disaggregata
delle entità. Per ogni attributo
definisco un albero di funzioni per
determinare il valore in diversi
contesti
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dato A
disponibile
richiesta
dato B
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Conclusioni
• I linguaggi attuali obbligano il programmatore a
fare delle scelte vincolanti per l'utente finale
• Tutti gli identificatori legati a valori (parametri,
campi) sovraspecificano gli algoritmi
• L'Obiettivo di Adattabilità si può raggiungere
sottraendo delle responsabilità al programmatore
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