抽象化 (计算机科学)

在计算机科学中，抽象化（英语：Abstraction）是将资料与程序，以它的语义来呈现出它的外观，但是隐藏起它的实现细节。抽象化是用来减少程序的复杂度，使得程序员可以专注在处理少数重要的部分。一个电脑系统可以分割成几个抽象层（Abstraction layer），使得程序员可以将它们分开处理。

抽象与抽象层

抽象就是把一个问题或模型，以不同规则或方法所得出的不同的解（求解方法和解本身即抽象层），这些不同的解可以组合并还原成问题或模型的本身。

抽象的意义是可以忽略不是求解过程中必需的解。例如要用计算机程序去模拟“人”，在描述了人的动作（饮食、思考、移动等）符合设计要求后（如可完整表达“人”在坐下时候的动作），其他“人”的细节（躯干、器官、细胞活动乃至人际关系）都可以忽略，以集中设计需要的功能，并减低程序的复杂度。

为了使抽象的成品（算法）不会出现问题，要注意抽象时是否漏掉重要特征。

编程语言

在程序设计中，高级语言是对机器指令序列的抽象。高级语言的出现，使得程序的编写得以简化，极大提高了程序的编写效率。随着软件技术的发展，组件技术进一步提升了程序抽象的级别。

另一种可取的替代方法是设计一种语言机制，允许程序师在需要的时候构建自己的抽象方法。一个通用的机制是使用过程（procedure）。通过分离过程的定义和规则，编程语言包含了两种重要的抽象方法：参数化抽象（abstraction by parameterization）和规范化抽象（abstraction by specification）。其中：

参数化抽象是用参数替换资料特征来进行抽象。这样能够归纳出模块，从而使其可以用于更多的情况。例如，可以定义一个排序抽象，既能够实现对实数数组的排序，又能够实现对整型数组的排序，或者甚至对数组类型这类一般结构都有用。

规范化抽象是将执行细节（即模块如何实现）抽象为用户所需求的行为（即模块做什么）。这是从具体实现中抽象出模块，需要的仅仅是模块的实现能够符合我们所依赖的表述形式。每当将一个过程与一个注释（这个注释提供了充分的信息，是其他人不用看过程主体就能使用该过程）关系起来，我们就会使用规范化抽象。

程序设计中，抽象类别包括下列4类：

1：过程抽象：能够引入一些新的操作；

2：资料抽象：能够引入新的资料对象类型；

3：反复运算抽象：能够反复运算遍历在集合中的元素，而不必显示如何获得元素的细节；

4：类型层次：能够从多个单独的数据类型中抽象成几组相关的类型。

参考文献

• Barbara Liskov, John Guttag著，裘健译．程序开发原理：抽象、规格与面向对象设计．北京：电子工业出版社，2006年10月：第3-5页。