Grundlagen der Informatik I “Programmierung”

Wir könnten natürlich auch die Prozedur anders definieren:
Schicht(i): if i>1
then Schicht einlegen;
Schicht (i-1)
else Schicht einlegen
Hier wird die Prozedur noch einmal aufgerufen, bevor sie fertig ist. Man nennt diese Prozedur deshalb rekursiv.
Mit den Parametern und der Rekursion haben wir die Strukturierungsmöglichkeiten von Pascal erreicht.
Mit diesen Möglichkeiten der Ablaufstrukturierung und den noch zusätzlichen Möglichkeiten der Datenstrukturierung
kann man alle Verfahren beschreiben, die sich überhaupt beschreiben lassen. Die Untersuchung,
welche Verfahren sich algorithmisch beschreiben lassen, ist ein Thema der theoretischen Informatik.
1.3.5 Modularisierung
Es zeigt sich nun in der Praxis, daß man weitere Strukturierungsmöglichkeiten braucht, um einen zuverlässigen
Betrieb zu gewährleisten. Stellen Sie sich vor, der Koch darf in die Kasse greifen, obwohl nur der Kassierer
für die Kasse verantwortlich ist, und der Kassierer greift ins heisse Öl, da er nicht als Koch ausgebildet ist. In
unseren Burger-Betrieb hat jeder seine Aufgaben und kein anderer kann in seinen Bereich eingreifen. Daraus
ergibt sich, daß der Betrieb eine Sammlung von Teilbetrieben (Küche, Kasse, Buchhaltung) ist, die sich
gegenseitig Leistungen anbieten, aber jeder in seinem Bereich strikt autonom ist. Es gibt nun zwei extreme
Ansätze der Kommunikation und des Materialflusses dieser Teilbetriebe:
• Zentral: Jeder Teilbetrieb empfängt Anweisungen und Materialien vom Chef und liefert alles an den Chef.
Der Chef ordert einen einfachen Burger und stellt dafür ein Brötchen, ein tiefgekühltes Hacksteak, eine
Portion Salatblätter, Tomaten, Essiggurken und KetchUp zur Verfügung. Der Koch gibt den fertigen
Burger an den Chef zurück, der ihn ins Fach stellt. Eine solche zentrale Organisation der Kommunikation
und des Materialflusses nennt man Top-Down.
• Dezentral: Jeder Teilbetrieb macht und verwaltet das, was er eben kann. Die Kommunikation erfolgt
direkt zwischen den Teilbetrieben. Die Kasse ordert bei der Küche einen Burger. Die Küche verlangt
vom Lager ein Brötchen, ein tiefgekühltes Hacksteak, eine Portion Salatblätter, Tomaten, Essiggurken
und KetchUp. Das Lager liefert das Gewünschte, Die Küche macht den Burger fertig und liefert ihn
an die Kasse. Ein Chef in obiger Form ist nicht notwendig. Jeder Burgerbetrieb ist nach dieser Form
organisiert. Man nennt diese Organisationsform der Komunikation und des Materialflusses objektbasiert.
Der Unsinn einer zentralistischen Organisation ist im obigen Beispiel evident. Trotzdem wurde bis etwa 1980
nach diesem Konzept programmiert(, was aber nicht nur ein Fehler der Informatik war). Das Subsidiaritätsprinzip,
daß jede Einheit das leistet, was sie selbst leisten und verantworten kann, und sich nicht entmündigen
läßt, hat in der Informatik die Namen Geheimnisprinzip oder Datenkapselung, Dies drückt aber nur aus: “den
Koch geht die Art, wie die Kasse arbeitet, nichts an und umgekehrt”. Die schärfere Forderung “die Kasse
macht alles, was eine Kasse eben zu tun hat” muß man sich stets dazu denken. In der Informatik heißen die
Teilbetriebe Moduln oder Units. Modula, Ada und Turbo Pascal 5.0 unterstützen das objektbasierte Konzept.
1.3.6 Klassifizierung
Bis jetzt haben wir nur über eine Küche und eine Kasse gesprochen. Das ist aber unökonomisch, da eine
Küche mehr produziert, als eine Kasse verkaufen kann. Daher müssen wir mehrere Kassen einrichten, die
unabhängig voneinander mit der Küche zusammenarbeiten. D.h. wir haben zwar nur eine Beschreibung der
Kasse, aber mehrere Kassen, die nach dieser Beschreibung arbeiten. Die Beschreibung nennen wir Klasse. Die
einzelnen Kassen sind Objekte dieser Klasse, die sich genau nach dem vorgegeben Konzept der Klasse Kasse
richten. Das Klassenkonzept wird von Simula67, Smalltalk, Eiffel und von Turbo Pascal 5.5 unterstützt.