从操作系统和数据库系统发展理解抽象化思想

在操作系统出现之前，计算机体系结构的组成就是“硬件+程序”，即程序直接运行在裸机硬件上。此时，应用程序直接控制硬件的各种运行细节，应用程序中存在大量的代码用于管理各种物理器件，已访问数据为例，程序必须控制怎样连接磁盘，如何读取其中的数据，如何处理各种异常情况等。这使得程序代码十分庞大，而且正确性难以保证。随着计算机应用的日益广泛，程序的规模不断增大，软件开发变得越来越困难。在这种背景下，人们进行了软件共性的第一次抽取，即抽取出了程序的共性（稳定）成分——初期的操作系统被称为管理程序或监督程序，提供大量的与硬件相关的代码（系统调用）来完成上层应用程序的各种请求，隐藏了与硬件相关的程序执行过程的复杂性，从而简化了应用程序的开发。

操作系统形成之后，计算机体系结构的组成变成了“硬件+操作系统+应用程序”。此时，应用程序中访问的数据和应用程序一样以简单文件的方式存储，应用程序的开发人员需要了解数据的具体组织格式，并且需要自己编写程序解决完整性等相关问题。随着应用程序处理的数据规模越来越大，应用程序中数据管理这一共性也越来越明显，即应用程序中普遍存在大量代码实现数据管理功能。于是人们进行了软件共性的第二次抽取，即抽取出了程序的共性（稳定）成分——数据管理，此次共性的抽取导致了数据库管理系统的产生，分离出了应用软件。数据库管理系统对数据进行统一的管理和控制，并保证了数据库的安全性和完整性，为用户屏蔽系统关于数据存储和维护等的细节，从而再次简化了应用程序的开发。



类似的工作仍在继续，在软件系统规模与复杂度不断提高的同时，人们不断从应用软件中提取共性、降低高层复杂性，最终导致了中间件的产生。