Программирование осуществляется на основе парадигмы, поэтому его можно рассматривать как систему фундаментальных понятий.
Не пропустите Кто откроет второй фронт в войне Украины с россией
Рассмотрим основные понятия программирования и их ключевые отличия, чтобы понять, какой метод и когда следует использовать, какая парадигма поможет ускорить процесс разработки и можно ли применять несколько парадигм одновременно.
Что нужно знать для начала
Императивное программирование – это форма программирования, в которой программист дает указания машине, как изменить ее состояние, а затем описывает действия и полученные результаты.
Процедурное программирование группирует инструкции по процедурам и имеет определенный набор шагов для выполнения. При выполнении программы можно вызвать любую процедуру из любого места.
Объектно-ориентированное программирование группирует инструкции с частью состояния, с которой они работают, и рассматривает программу как множество "объектов", взаимодействующих между собой.
Декларативное программирование – это когда программист отмечает свойства желаемого результата, но не как его вычислить.
Функциональное программирование – это тип программирования, в котором желаемый результат определяется как значение функции, вызываемой повторно.
Логическое программирование – это когда ответ на вопрос о наборе фактов и правил является желаемым результатом. Он основан на выяснении того, как извлечь новые факты из данных фактов, соблюдая набор правил.
Оптимизация – это процесс, при котором желаемый результат формулируется как решение оптимизационной задачи, заключающейся в выборе наилучшего элемента (по определенному критерию) из набора вариантов.
Реактивное программирование – это способ написания кода, в котором желаемый результат определяется посредством потоков данных и изменений. Языки программирования обязаны просто определять статические либо динамические потоки данных, а модель выполнения обязана автоматом распространять конфигурации.
Также в программировании есть термин мультипарадигмальный язык программирования, который классифицируют как язык, поддерживающий более одного языка. Обычно это применяется для того, чтобы программисты могли использовать лучшие инструменты для своей работы, учитывая, что ни одна парадигма не решает все проблемы простым или эффективным способом.
Наиболее распространенными из них являются объектно-ориентированное (императивное программирование) и функциональное (декларативное программирование). Итак, давайте рассмотрим подробнее основные понятия ООП и ФП, а также их ключевые отличия.
Интересно Контрнаступление ВСУ внезапно перевоспитало сеятелей "русского мира"
Какие основные понятия объектно-ориентированного программирования
Объектно-ориентированное программирование (ООП) – парадигма программирования, в которой основными понятиями являются объекты и классы. Парадигма впервые возникла в 1960-х годах, но широко использовалась только в 1990-х годах. С появлением компьютеров и компьютерных сетей началось создание программного обеспечения, требовавшего большого количества методов структурирования программ.
В центре ООП находится понятие объекта. Объект – это сущность, экземпляр класса, которому можно отправлять сообщения и который может отвечать на них, используя свои данные. Данные объекта скрыты от остальной программы. Сокрытие данных называется инкапсуляцией.
Наличия инкапсуляции достаточно для объективности языка программирования, но еще не означает ее объектной ориентированности, поэтому для этого необходимо наличие наследования.
Следует отметить, что часто утверждают, что абстракция является еще одной важной особенностью ООП, которую следует осветить. Официально понятие не входило в обязательные признаки ООП, но не следует его списывать.
Абстракция – это способ выделения совокупности существенных признаков объекта, исключая из рассмотрения несущественные. Соответственно, абстракция – это совокупность всех этих характеристик.
Инкапсуляция – это свойство системы, позволяющей объединить данные и методы, которые с ними работают, в классе и скрыть детали реализации от пользователя.
Наследование – свойство системы, позволяющей описать новый класс на основе существующего с частично или полностью заимствованным функционалом. Класс, от которого вы наследуете, называется базовым, родительским, или суперклассом. Новый класс – это ребенок, наследник, или производный класс.
Полиморфизм – это способность системы употреблять объекты с одинаковым интерфейсом, независимо от их типа либо основной структуры.
Класс определяется на основе типа доступа и может иметь одно из следующих значений:
Public (используется для любой точки программы вне этого класса).
Private (только для других членов этого класса).
Protected (в членах этого класса и его производных).
Internal (применим к типам в одной коллекции).
Стоит внимания Как россия стремится сделать демографический "мейкап" оккупированным территориям Украины
Какие основные понятия функционального программирования
Функциональное программирование (ФП) – это парадигма программирования, где строятся программы путем применения и компоновки функций. Императивное программирование отмечает изменения состояния и выполнение серии инструкций, а функциональное программирование отмечает применение функций.Фундаментальная предпосылка функционального программирования состоит в том, чтобы инкапсулировать практически все в функции, создавать большое количество функций, которые можно использовать многократно, а затем вызывать их последовательно.
Вот несколько наиболее распространенных языков функционального программирования: Haskell, Clojure, Scala, Erlang, F#, Lisp.
Среди ключевых элементов ФП следует выделить следующие:
Функция как объект первого класса (функцию можно выстроить во времени выполнения, передавать как параметр, возвращать и даже получить определенное значение).
Функция высшего порядка (может принимать функции в качестве параметров и возвращать функции в качестве значения).
Чистая функция (принимает и возвращает то же значение, что и входное значение без каких-либо изменений данных).
Анонимная функция (функция без названия обычно используется в течение короткого периода).
Рекурсия (позволяет писать краткие алгоритмы на основе входных данных в функции).
Устойчивая структура данных (структура данных сохраняет свою предыдущую версию во время модификации).
Нестрогое вычисление (оценка функции, когда она вызывается).
Актуальное Ракетная импотенция против мощного контрнаступления ВСУ: как россия опять опозорилась на весь мир
Ключевые отличия функционального и объектно-ориентированного программирования
В обоих парадигмах программирования конечной целью является создание программ, которые можно разработать быстро и с небольшим количеством ошибок. Но для тех же целей эти две парадигмы хранят и обрабатывают данные разными способами. В объектно-ориентированном программировании данные хранятся в атрибутах объектов и изменяются путем вызова функций для этих объектов. Функциональное программирование – это способ изменять данные, создавая их новые копии и изменяя их.
Когда мы анализируем два типа программирования, мы помним, что они относятся либо к декларативной модели (ФП), где код служит описанием того, что вы хотите сделать, либо к императивной модели (OOП), использующей несколько команд, ответственных за определенное действие.
Оба стиля решают определенные проблемы с разных позиций. Декларативный стиль обращает внимание на проблемный аспект, тогда как императивный побуждает к выяснению механизма и производительности системы. Иными словами, декларативное программирование является результатом, а императивное программирование является пошаговым пособием для достижения этого результата.
Основное отличие между двумя парадигмами состоит в концепциях. Основным фокусом разработки программы в функционально ориентированном контексте является сама функция. Вместо того, чтобы сосредотачиваться на функциях, объектно-ориентированное программирование акцентирует внимание на данных и способах их использования. В объектно-ориентированном программировании объекты – это единицы, которые сохраняют данные и могут быстро изменяться.
Наряду со всеми другими отличиями способ использования этих двух типов программирования также отличается. В вычислительных приложениях функционально-ориентированное программирование является обычным, в то время как объектно-ориентированное программирование используется в системах, изменяющихся со временем для моделирования бизнеса или бизнес-кейсов.
О главном ВСУ вломили по-полному: как правда о бегстве россиян с Харьковщины всплывает в их некрологах
Существенные свойства парадигм объектно-ориентированного и функционального программирования представлены в сравнительной таблице.
Характеристика | ФП | ООП |
Фокус | На оценке функции | На понятии объектов |
Данные | Неизменные | Переменные |
Модель | Декларативная | Императивная |
Параллельное программирование | Позволяет | Позволяет без высокоуровневых абстракций |
Выполнение | В определенном порядке | Рандомно |
Итерация | Использование рекурсии | Использование циклов |
Основной элемент | Функции | Объекты и классы |
Вывод
Существует много разных моделей программирования, и в разработке проекта можно использовать одну, две или даже больше парадигм. Однако при выборе парадигмы или их сочетании нужно учесть, какую парадигму выбрать в зависимости от типа проекта, требований клиента, команды и специфики для решения определенной задачи.
Поэтому, несмотря на то, что парадигмы программирования отличаются друг от друга, основные принципы разработки программного продукта близки.