[CS 전공지식 #2] 챕터1-2. 프로그래밍 패러다임

 

 

목차

2. 프로그래밍 패러다임

2.1 선언형과 함수형 프로그래밍

2.2 객체지향 프로그래밍

2.3 절차형 프로그래밍

2.4 패러다임의 혼합/a>

 

 

챕터1. 디자인 패턴과 프로그래밍 패러다임.

 

 

2. 프로그래밍 패러다임

• 프로그래머에게 프로그래밍의 관점을 갖게 해주는 역할을 하는 개발 방법론
  • 예1) 객체 지향 프로그래밍
    • 프로그래머들이 프로그램을 상호 작용하는 객체들의 집합으로 볼 수 있게 함
  • 예2) 함수형 프로그래밍
    • 상태 값을 지니지 않는 함수 값들의 연속으로 생각할 수 있게 해줌
• 언어에 따라 특정 패러다임을 지원하기도 함
• 여러 패러다임을 지원하는 언어: C++, 파이썬, 자바스크립트
• 자바의 경우,
  • jdk 1.8 이전에는 객체지향 프로그래밍 지향 지원
  • 1.8부터는 함수형 프로그래밍 패러다임을 지원하기 위해 람다식, 생성자 레퍼런스, 메서드 레퍼런스를 도입
  • 선언형 프로그래밍을 위해 스트림 stream 같은 표준 API 등도 추가
• 프로그래밍 패러다임은 크게 선언형, 명령형으로 나뉨
  • 선언형은 함수형이라는 하위 집합을 가짐
  • 명령형은 객체지향, 절차지향으로 나뉨

 

 

 

2.1 선언형과 함수형 프로그래밍

• 선언형 프로그래밍 declarative programming: “무엇을” 풀어내는가에 집중하는 프로그래밍
  • “프로그램은 함수로 이루어진 것이다” 라는 명제
  • 함수형 프로그래밍; 선언형 패러다임의 일종
    • 작은 순수 함수들을 블록처럼 쌓아 로직 구현
    • 고차 함수를 통해 재사용성을 높인 프로그래밍 패러다임
    • 자바스크립트는 단순하고 유연한 언어 → 함수가 일급 객체 → 객체지향 프로그래밍보다 함수형 프로그래밍 방식이 선호됨
  • 순수 함수: 출력이 입력에만 의존하는 것을 의미
  • 고차 함수: 함수가 함수를 값처럼 매개변수로 받아 로직을 생성할 수 있는 것
  • 일급 객체: 고차 함수를 쓰기 위해 해당 언어가 일급 객체라는 특징을 가져야 함
    • 특징1) 변수나 메서드에 함수 할당 가능해야 함
    • 특징2) 함수 안에 함수를 매개변수로 담을 수 있어야 함
    • 특징3) 함수가 함수 반환 가능해야 함
  • 이 외에도 커링, 불변성 등 많은 특징이 잇음

 

 

 

2.2 객체지향 프로그래밍

• 객체지향 프로그래밍 OOP Object-Oriented Programming:
  • 객체들의 집합으로 프로그램의 상호 작용을 표현
  • 데이터를 객체로 취급하여 객체 내부에 선언된 메서드를 활용하는 방식
• 특징
  • 추상화 abstraction: 복잡한 시스템으로부터 핵심적인 개념 또는 기능을 간추려내는 것
  • 캡슐화 encapsulation: 객체의 속성과 메서드를 하나로 묶고 일부를 외부에 감추어 은닉하는 것
  • 상속성 inheritance: 상위 클래스의 특성을 하위 클래스가 이어 받아서 재사용, 추가, 확장하는 것
  • 다형성 polymorphism: 하나의 메서나 클래스가 다양한 방법으로 동작하는 것
    • 오버로딩 overloading: 같은 이름을 가진 메서드를 여러 개 두는 것, 메서드의 타입, 매개변수의 유형, 개수 등으로 여러 개를 둘 수 있음. 컴파일 중에 발생하는 ‘정적’ 다형성
    • 오버라이딩 overriding: 주로 메서드 오버라이딩 method overriding을 말함. 상위 클래스로부터 상속받은 메서드를 하위 클래스가 재정의하는 것을 의미
• 설계 원칙
  • SOLID 원칙
    • S 단일 책임 원칙: 모든 클래스는 각각 하나의 책임만 가져야 하는 원칙
    • O 개방-폐쇄 원칙: 유지 보수 사항이 생긴다면 코드를 쉽게 확장할 수 있도록 하고, 수정할 때는 닫혀 있어야 하는 원칙
    • L 리스코프 치환 원칙: 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있어야 하는 것을 의미
    • I 인터페이스 분리 원칙: 하나의 일반적인 인터페이스보다 구체적인 여러 개의 인터페이스를 만들어야 하는 원칙
    • D 의존 역전 원칙: 자신보다 변하기 쉬운 것에 의존하던 것을 추상화된 인터페이스나 상위 클래스를 두어 변하기 쉬운 것의 변화에 영향받지 않게 하는 원칙

 

 

 

2.3 절차형 프로그래밍

• 로직이 수행되어야 할 연속적인 게산 과정으로 이루어져 있음
• 일이 진행되는 방식으로 그저 코드를 구현하기만 하면 됨
  • 코드의 가독성이 좋음, 실행 속도 빠름
  • 계산이 많은 작업 등에 쓰임
  • 예시) 포트란 fortran 을 이용한 대기 과학 관련 연산 작업, 머신러닝의 배치 작업 등
• (단점) 모듈화하기 어렵고 유지 보수성이 떨어짐

 

 

 

2.4 패러다임의 혼합

• 가장 좋은 패러다임은 없음
• → 비즈니스 로직이나 서비스 특징 고려해 패러다임 결정 필요
• → 하나의 패러다임을 사용하기보다는 여러 패러다임을 조합하여 상황과 맥락에 따라