luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Category:

Парадигмы программирования: что это такое и в чём различия



Когда программист начинает изучать свой первый язык — знакомится с его синтаксисом, пробует запускать простые команды, — он, как правило, не задумывается о том, в какой парадигме программирования работает. Только позже приходит осознание, что даже в пределах одного языка можно создавать разные в структурном плане программы. Выбрать ту парадигму, которая нравится, удаётся не всегда: во многом это зависит от актуальной ситуации в программировании, его тенденций, и, конечно, от языка.

Что такое парадигма программирования? Если в двух словах, то это набор принципов и методик по созданию кода. Они нужны, чтобы упорядочить программу и сделать её структурированной, удобной и понятной другим программистам, работающим в той же парадигме. Важно, чтобы и для вычислительной машины программа была ясной, подготовленной к быстрому и точному исполнению. Разберём основные парадигмы программирования.

Объектно-ориентированное программирование

Наиболее распространённая на данный момент парадигма. Это подвид императивного программирования — оно основано на последовательных вызовах команд, изменяющих данные, с которыми работает программа. Таким образом она оперирует объектами, и это удобно для многих приложений.

Новичков зачастую пугает аббревиатура ООП, но освоить парадигму объектно-ориентированного программирования не так сложно, как кажется. В своё время эта идея оказалась вирусной: создавать объекты, принадлежащие классам, а также использовать методы в качестве действий, которые может выполнить объект или которые можно произвести над ним. Много специалистов по Computer Science придерживаются такого подхода. Большое преимущество здесь в том, что программисту, использующему ООП, легко разобраться, что происходит в программе. Достаточно посмотреть, какие действия производит каждый из объектов.

Легче всего использовать ООП в Python, посложнее — в C++. Но если в этих языках у программиста ещё есть возможность увильнуть от ООП (например, для Python вполне подходит функциональное программирование), то в Java и C# всегда необходимо создавать классы, одних функций недостаточно.

Функциональное программирование

По распространённости функциональная парадигма программирования занимает второе место после ООП. Это развитие идей декларативного программирования: программа создаётся как инструмент, который решает определённую задачу и в итоге даёт нужный результат.

Между последователями разных парадигм, оказавшимися в одной ветке комментариев, всегда разгорается бесконечный холивар с обвинениями в «ООП/ФП головного мозга». Но бывают и программисты, готовые применить любой из подходов в зависимости от проекта.

Наиболее характерный для функционального программирования язык — Haskell. В реальных проектах он применяется редко, но будто создан для красивых решений в духе ФП — поэтому Haskell стал культовым среди профессиональных программистов, предпочитающих эту парадигму.

В ФП код программы состоит из функций, для которых подробно прописано, что должно быть на входе, а что — на выходе. Причём одну функцию вполне можно подать на вход другой в качестве аргумента. Так программа выполняется, запуская нужные функции.

Преимущества функционального подхода — в том, что код легко читать, а тестирование упрощается. Всё потому, что действия, производимые функцией, не зависят от внешнего состояния. Выполнение кода становится более предсказуемым, а неожиданные побочные эффекты — менее вероятными.



Помимо объектно-ориентированного и функционального программирования, есть и другие парадигмы. Некоторые из них уже вытеснены более современными подходами. Но есть и специфические парадигмы, которые нужны для конкретных ситуаций. Расскажем про несколько самых распространённых.

Процедурное программирование

Этот подход — разновидность императивной парадигмы программирования. Процедурами здесь называют команды, которые применяются в определённом порядке и последовательно меняют состояние памяти. После применения всех команд программа выдаёт результат.

Процедурное программирование применяется не только в классических языках вроде C и Pascal, но и в самых современных. Например, в Go, где помимо процедурного подхода можно применить и ООП, но с ограниченной функциональностью.

При процедурном подходе проще писать и поддерживать код, чем при объектно-ориентированном, но в то же время программы тяжелее масштабировать и создавать на их основе сложные проекты.

Метапрограммирование

Здесь программа, которую вы создаёте, сама генерирует код новой программы или модифицирует свой. С помощью этого подхода часть задач разработчика можно автоматизировать. А ещё он даёт возможность людям, не владеющим языками программирования, создавать программы с помощью графических интерфейсов или словесных команд на естественном языке — программа преобразует их в обычный код.

Обобщённое программирование

В этой парадигме программист создаёт обобщённые представления для классов и функций. То есть не просто классы, которые могут наследоваться (как в ООП), а шаблоны функций или классов (если применить такой подход в C++). Изначально у них отсутствуют требования типа данных для входных параметров, поэтому шаблоны можно сделать более универсальными.

Преимущество этой парадигмы в том, что можно создавать алгоритмы, которые будут работать с разными типами, и для этого не придётся добавлять реализации для каждого типа отдельно. Такой подход можно совместить как с ООП, так и с другими современными парадигмами программирования.

Логическое программирование

Логическое программирование — это подвид декларативного. Основан на выводе информации из заданных фактов и логических правил, которые к ним можно применить. При выполнении программ используются правила формальной логики.

Возможность применить эту парадигму заложена в языке Prolog — он позволяет вводить предложения в виде фактов и набора правил. Разработку Prolog начали ещё в 1970 году, и целью было понять естественный язык. Логика используется как средство формализовать его семантику. Если располагать фактической информацией о предметной области, можно автоматизировать выдачу информации по схеме «вопрос — ответ».

Хотя подавляющее большинство разработчиков используют объектно-ориентированное или функциональное программирование, эти парадигмы не стали абсолютными монополистами. Не исключено, что с развитием технологий — например, при переносе части вычислительных задач на квантовые компьютеры — актуальной станет какая-то новая, ещё не созданная парадигма.

Источник



00:20 парадигма
02:19 императивная программа: пошаговое исполнение на примере JavaScript
03:22 пошаговое исполнение характерно для неструктурных ЯП: Assembly language, Basic
05:08 структурная программа на Rust
06:21 процедурный стиль на Python
07:28 объектно-ориентированное программирование на примере JavaScript
09:32 ООП хорош не для всякой задачи -- пример с пирожком
13:28 прототипное программирование
16:51 функциональное программирование
18:58 асинхронное программирование
22:48 реактивное программирование
26:04 событийно-ориентированное программирование (управляется потоками событий)
27:03 метапрограммирование
28:58 мультипарадигменное программирование
30:52 параллельное программирование
ВОПРОСЫ
31:58 реактивность
33:29 функции 1 класса
34:55 геттеры и сеттеры
37:37 смешивание стилей
38:07 если хочется писать в чистом ООП
39:43 объект, класс, коллекция -- разница
47:27 где хранятся классы
47:54 у каждой парадигмы свои шаблоны программирования
48:52 когда используется функциональное программирование

Смотрите также:
Какие бывают направления в программировании?
Языки программирования, разработанные российскими и советскими программистами

Tags: программирование
Subscribe

Posts from This Journal “программирование” Tag

promo luckyea77 декабрь 30, 15:00 8
Buy for 10 tokens
По этой ссылке можно скачать информационную базу для программы "1С:Предприятие". С помощью данной базы можно готовиться и сдавать экзамены по темам: - Электробезопасность - Основы промышленной безопасности А.1 - Специальные требования промышленной безопасности: Б 9.31. Эксплуатация опасных…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 3 comments