프로그래밍 패러다임 - 선언형과 함수형 프로그래밍 ,객체지향 프로그래밍, 절차형 프로그래밍

프로그래밍 패러다임 (programming paradigm) 은
프로그래머에게 프로그래밍의 관점을 갖게 해주는 역할을 하는 개발 방법론 입니다.

• 프로그램 패러다임은 크게 선언형, 명령형 으로 나누며, 선언형은 함수형이라는 하위 집합을 갖습니다.

• 또한, 명령형은 다시 객체지향, 절차지향 으로 나눕니다.

1. 선언형과 함수형 프로그래밍

선언형 프로그래밍( declarative programming )이란 '무엇을' 풀어내는가에 집중하는 패러다임이며, "프로그램은 함수로 이루어진 것이다." 라는 명제가 담겨 있는 패러다임이기도 합니다.

함수형 패러다임은 선언형 패러다임의 일종입니다. 함수형 프로그램은 작은 '순수 함수'들을 블록처럼 쌓아 로직을 구현하고 '고차 함수'를 통해 재사용성을 높인 프로그래밍 패러다임입니다.
ex ) 자바스크립트는 단순하고 유연한 언어이며, 함수가 일급 객체이기 때문에 객체지향 프로그래밍 보다는 함수형 프로그래밍 방식이 선호됩니다.

• 여기서 순수함수란 출력이 입력에만 의존하는 것을 의미합니다.

예시 :

    function add(a,b){    
      return a + b;
    }
    console.log( add(10,5) );

• 고차함수란 함수가 함수를 값처럼 매개변수로 받아 로직을 생성할 수 있는 것을 말합니다.

2. 객체지향 프로그래밍

객체지향 프로그래밍(OOP, Object-Oriented Programming)은 객체들의 집합으로 프로그램의 상호작용을 표현하며 데이터를 객체로 취급하여 객체 내부에 선언된 메서드를 활용하는 방식을 말합니다.

단점은 설계에 많은 시간이 소요되며 처리 속도가 다른 프로그래밍 패러다임에 비해 상대적으로 느립니다.

객체지향 프로그래밍의 특징

객체지향 프로그래밍 은 추상화, 캡슐화, 상속성, 다형성이라는 특징이 있습니다.

1. 추상화(abstraction)란 복잡한 시스템으로부터 핵심적인 개념 또는 기능을 간추리는 것을 의미합니다. 예를들어 후배 종화에게는 군인, 장교, 키180, 안경씀 등의 특징이 있다면 이러한 특징 중에서 코드로 나타낼 때 일부분의 특징인 군인, 장교만 뽑아서 조금더 간추려서 나타내는 것을 말합니다.

2. 캡슐화(encapsulation)는 객체의 속성과 메서드를 하나로 묶고 일부를 외부에 감추어 은닉하는 것을 말합니다.

3. 상속성(inheritance)은 상위 클래스의 특성을 하위 클래스가 이어받아서 재사용하거나 추가, 확장하는 것을 말합니다. 코드의 재사용 측면, 계층적인 관계 생성, 유지 보수성 측명에서 중요합니다.

4. 다형성(ploymorphism)은 하나의 메서드나 클래스가 다양한 방법으로 동작하는 것을 말합니다. 대표적으로 오버로딩, 오버라이딩이 있습니다.

오버로딩 : 오버로딩은 같은 이름을 가진 메서드를 여러 개 두는 것을 말합니다. 메서드의 타입, 매개변수의 유형 ,개수 등으로 여러 개를 둘 수 있으며 컴파일 중에 발생하는 '정적 다형성'입니다.

오버라이딩 : 오버라이딩은 주로 메서드 오버라이딩 을 말하며 상위 클래스로부터 상속받은 메서드를 하위 클래스가 재정의 하는 것을 의미합니다. 이는 런타임 중에 발생하는 '동적 다형성'입니다.

• 설계원칙

객체지향 프로그래밍을 설계할 때는 SOLID 원칙을 지켜주어야 합니다.

S : 단일 책임의 원칙은 모든 클래스는 각각 하나의 책임만 가져야 하는 원칙입니다. 예를들어 A 라는 로직이 존재한다면 어떠한 클래스는 A에 관한 클래스여야 하고 이를 수정한다고 했을 때도 A와 관련된 수정이어야 합니다.

O : 개방-패쇄 원칙은 유지 보수 사항이 생인다면 코드를 쉽게 확장할 수 있도록 하고 수정할 때는 닫혀있어야 하는 원칙입니다. 즉, 기존의 코드는 잘 변경하지 않으면서도 확장은 쉽게 할 수 있어야 합니다.

L : 리스코프 치환 원칙은 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨트리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있어야 하는 것을 의미합니다. 클래스는 상속이 되기 마련이고 부모, 자식이라는 계층 관계가 만들어집니다. 이때 부모 객체에 자식 객체를 넣어도 시스탬이 문제없이 돌아가게 만드는 것을 말합니다.

I : 인터페이스 분리 원칙은 하나의 일반적인 인터페이스보다 구체적인 여러 개의 인터페이스를 만들어야 하는 원칙을 말합니다.

D : 의존 역전 원칙은 자신보다 변하기 쉬운 것에 의존하던 것을 추상화된 인터페이스나 상위클래스에 두어 변하기 쉬운 것의 변화에 영향받지 않게 하는 원칙을 말합니다.즉, 상위 계층은 하위 계층의 변화에 대한 구현으로부터 동립해야 합니다.

3. 절차형 프로그래밍

절차형 프로그래밍은 로직이 수행되어야 할 연속적인 계산과정으로 이루어져있습니다.

일이 진행되는 방식으로 그저 코드를 구현하기만 하면 되기 때문에 코드의 가독성이 좋으며 실행속도가 빠릅니다. 그렇기 때문에 계산이 많은 작업 등에 쓰입니다. 대표적으로 포트란을 이용한 대기 과학 관련 연산 작업, 머신 러닝의 배치 작업이 있습니다.단점으로는 모듈화하기가 어렵고 유지 보수성이 떨어진다는 단점이있습니다.

출처 : 면접을 위한 CS 전공지식 노트 - 지은이 : 주홍철
을 읽고 정리한 내용입니다.