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Tecniche di Programmazione

Strategie di programmazione: l'evoluzione fino alla OOP.
Strategie di programmazione: l'evoluzione fino alla OOP.
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Si è precedetemente accennato a "vecchie" metodologie di programmazione e a come queste siano state lentamente ma inesorabilmente messe da parte con la diffusione dell'OOP. In questa lezione verranno descritte brevemente tali metodologie al fine di comprendere meglio le differenze con la programmazione ad oggetti.

Programmazione Non Strutturata

Con la programmazione non strutturata il programma è costituito da un unico blocco di codice detto "main" dentro il quale vengono manipolati i dati in maniera totalmente sequenziale.

È importante notare che tutti i dati sono rappresentati soltanto da variabili di tipo globale, ovvero visibili da ogni parte del programma ed allocate in memoria per tutto il tempo che il programma stesso rimane in esecuzione.

È facile capire che un simile contesto è fortemente limitato e pieno di svantaggi. Ad esempio, sarà facile incappare in spezzoni di codice ridondanti o ripetuti che non faranno altro che rendere presto ingestibile ed "illeggibile" il codice, causando oltretutto un enorme spreco di risorse di sistema.

Nella figura seguente, viene rappresentata graficamente l'architettura di questo tipo di paradigma di sviluppo.

 

Figura 1. Schema della programmazione non strutturata
Schema delle programmazione non strutturata

 

Programmazione Procedurale

Un notevole passo in avanti, rispetto alla Programmazione Non Strutturata, venne fatto con l'avvento della Programmazione Procedurale. I programmatori in Visual Basic 5.0 o 6.0 sapranno certamente di cosa si sta parlando (anche se il Visual Basic utilizza anche il paradigma di Programmazione Modulare, descritta nel successivo paragrafo).

Il concetto base qui è quello di raggruppare i pezzi di programma ripetuti in porzioni di codice utilizzabili e richiamabili ogni volta che se ne presenti l'esigenza: nascevano le Procedure.

Ogni procedura può essere vista come un sottoprogramma che svolge una ben determinata funzione (ad esempio, il calcolo della radice quadrata di un numero) e che è visibile e richiamabile dal resto del codice.

Inoltre ogni procedura ha la capacità di poter utilizzare uno o più parametri che ne consentono una maggiore duttilità. Anche il flusso del programma è decisamente diverso rispetto a quello visto nella programmazione non strutturata: infatti, il main continua ad esistere ma al suo interno appaiono soltanto le invocazioni alle procedure definite nel programma.

Quando una procedura ha terminato il suo compito il controllo ritorna nuovamente al main (o alla procedura che ne ha effettuato l'invocazione) che esegue una nuova chiamata ad un'altra procedura. fino alla terminazione del programma. Un semplice schema può facilitare la comprensione di tale concetto:

 

Figura 2. Flusso di un programma con programmazione procedurale
Flusso di un programma con programmazione procedurale

Il grande vantaggio della programmazione procedurale, rispetto alla precedente non strutturata consiste in un notevole abbattimento del numero di errori, che deriva dal fatto che se una procedura è corretta allora vi è la certezza che essa restituirà ad ogni invocazione dei risultati corretti in output.

Programmazione Modulare

La programmazione modulare rappresenta un' ulteriore conquista. Sorgeva l'esigenza di poter riutilizzare le procedure messe a disposizione da un programma in modo che anche altri programmi ne potessero trarre vantaggio.

Così, l'idea fu quella di raggruppare le procedure aventi un dominio comune (ad esempio, procedure che eseguissero operazioni matematiche) in moduli separati.

Quando sentiamo parlare di librerie di programmi, in sostanza si fa riferimento proprio a moduli di codice indipendenti che ben si prestano ad essere inglobati in svariati programmi.

 

Figura 3. Struttura di un programma «modulare»
Struttura di un programma «modulare»

Il risultato, dunque, adesso è che un singolo programma non è più costituito da un solo file (in cui è presente il main e tutte le procedure) ma da diversi moduli (uno per il main e tanti altri quanti sono i moduli a cui il programma fa riferimento).

È importante, inoltre, dire che i singoli moduli possono contenere anche dei dati propri che, in congiunzione ai dati del main, vengono utilizzati all'interno delle procedure in essi contenute.

Programmazione ad Oggetti

La programmazione procedurale/modulare ha rappresentato il punto di riferimento nello sviluppo applicativo per tanti anni. Gradualmente ma inevitabilmente però, man mano che gli orizzonti della programmazione diventavano sempre più ampi, si andarono evidenziando i limiti di tale metodologia.

In particolare, un programma procedurale mal si prestava a realizzare il concetto di "Componente Software", ovvero di un prodotto in grado di garantire le caratteristiche di riusabilità, modificabilità e manutenibilità.

Una delle cause di tale limite è da ricercare sicuramente nel fatto che esiste un evidente scollamento tra i dati e le strutture di controllo che agiscono su di essi; in altre parole i moduli risultano avere un approccio orientato alla procedura piuttosto che ai dati.

Con l'avvento della programmazione ad oggetti (i cui concetti saranno dettagliati a partire dal prossimo capitolo) questi limiti vennero superati. Contrariamente alle tecniche fin qui descritte, il paradigma OOP è basato sul fatto che esiste una serie di oggetti che interagiscono vicendevolmente, scambiandosi messaggi ma mantenendo ognuno il proprio stato ed i propri dati. Graficamente:

 

Figura 4. Colloquio tra oggetti
Colloquio tra oggetti

La programmazione ad oggetti, naturalmente, pur cambiando radicalmente l'approccio mentale all'analisi progettuale non ha fatto a meno dei vantaggi derivanti dall'uso dei moduli. Al contrario, tale tecnica è stata ulteriormente raffinata avvalendosi delle potenzialità offerte dalla programmazione ad oggetti.


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