프로그래밍에서 패러다임은
프로그래머들에게 프로그래밍의 관점을 갖게 해주는 개발 방법론이다.
프로그래밍을 어떤 스타일로 할 것인가, 어떤 방식으로 할 것인가로
나눌 수 있다.
1. 함수형 프로그래밍
2. 객체지향형 프로그래밍
3. 절차지향형 프로그래밍
4. 패러다임의 혼합프로그래밍 언어는 아래와 같이 지원한다
객체지향 - 자바(jdk 1.8이전)
함수형 - 하스켈
패러다임 혼합 - C++, 파이썬, JS, 자바(jdk 1.8이후)
위 그림 처럼 프로그래밍 패러다임은 선언형, 명령형으로 크게 나뉘고
선언형은 함수형이라는 하위 집합을 갖고, 명령형은 다시 객체지향과 절차지향으로 나눕니다.
1.선언형과 함수형 프로그래밍
선언형 프로그래밍 :
- '무엇을' 풀어내는가에 집중하는 패러다임
- "프로그램은 함수로 이루어진 것이다"라는 명제가 담겨 있다
함수형 프로그래밍 :
'순수 함수'들을 블록처럼 쌓아 로직을 구현
'고차 함수'를 통해 재사용성을 높인 프로그래밍 패러다임
자바스크립트는 단순하고 유연한 언어이며, 함수가 일급 객체이기 때문에
객체지향 프로그래밍보다는 함수형 프로그래밍 방식이 선호된다.
순수 함수 : 출력이 입력에만 의존하는 것(매개변수에만 영향받음, 다른 전역 변수가 출력에 영향을 주면 순수 함수가 아님)
고차 함수 : 함수의 파라미터로 함수를 받아 로직을 생성할 수 있는 것
일급 객체 특징 :
1. 변수나 메서드에 함수를 할당 할 수 있다
2. 함수 안에 함수를 매개변수로 담을 수 있다
3. 함수가 함수를 반환할 수 있다.추가 특징은 대표적으로 커링, 불변성이 있다.
-커링-
여러 인자를 받는 함수를 한 번에 하나의 인자만 받는 함수들의 연속으로 변환.
이를 통해 함수의 재사용성과 유연성이 높아짐.
-불변성-
데이터가 변경되지 않도록 하여, 새로운 데이터 구조를 생성하고
기존 데이터는 그대로 유지.
이를 통해 데이터 일관성을 유지하고 부작용을 방지.◆함수형 프로그래밍의 장점
1. 쉽게 이해 : 함수는 입력과 출력을 명확하게 가지고 있음
2. 실수할 확률이 적다 : 데이터를 바꾸지 않고, 새로운 데이터를 만듦
3. 문제를 작은 문제들로 나눌 수 있다 : 큰 문제를 작은 함수들로 나눠서 해결
4. 다른 사람과 함께 일하기가 쉽다: 함수가 서로 영향을 주지 않아서 협업이 쉬움
◆함수형 프로그래밍 단점
1.익숙해지기 어려울 수 있어요: 처음 배우기에는 좀 어려울 수 있어요.
2.속도가 느릴 수 있어요: 큰 데이터를 다룰 때는 효율적이지 않을 수 있어요.
3.코드가 길어질 수 있어요: 작은 함수들이 많아져서 코드가 길어질 수 있어요.
4.디버깅이 어려울 수 있어요: 어디에서 문제가 생겼는지 찾기가 어려울 수 있어요.
2.객체지향 프로그래밍
객체지향 프로그래밍(OOP, Object-Oriented Programming)은 객체들의 집합으로 프로그램의 상호 작용을 표현하며 데이터를 객체로 취급하여 객체 내부에 선언된 메서드를 활용하는 방식.
설계에 많은 시간이 소요되며 처리 속도가 다른 프로그래밍 패러다임에 비해 상대적으로 느립니다.
2.1 객체지향 프로그래밍의 특징
- 추상화
복잡한 시스템으로부터 핵심적인 개념 또는 기능을 간추려내는 것- 캡슐화
객체의 속성과 메서드를 하나로 묶고 일부를 외부에 감추어 은닉하는 것- 상속성
상위 클래스의 특성을 하위 클래스가 이어받아서 재사용하거나 추가, 확장하는 것- 다형성
하나의 메서드나 클래스가 다양한 방법으로 동작하는 것
-다형성의 대표 방법
4.1 오버로딩
같은 이름을 가진 메서드를 여러 개 두는 것
4.2 오버라이딩
주로 메서드 오버라이딩을 말하며 상위 클래스로부터 상속받은 메서드를 하위 클래스가 재정의하는 것
2.2 설계 원칙 (SOLID)
S = 단일 책임 원칙
O = 개방-폐쇄 원칙
L = 리스코프 치환 원칙
I = 인터페이스 분리 원칙
D = 의존 역전 원칙■ 단일 책임 원칙
모든 클래스는 각각 하나의 책임만 가져야 하는 원칙
■ 개방-폐쇄 원칙
유지 보수 사항이 생긴다면 코드를 쉽게 확장할 수 있도록 하고
수정할 때는 닫혀 있어야 하는 원칙
■ 리스코프 치환 원칙
프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있어야 하는 것을 의미
■ 인터페이스 분리 원칙
하나의 일반적인 인터페이스보다 구체적인 여러 개의 인터페이스를 만들어야 하는 원칙
■ 의존 역전 원칙
자신보다 변하기 쉬운 것에 의존하던 것을 추상화된 인터페이스나 상위 클래스를 두어 변하기 쉬운 것의 변화에 영향받지 않게 하는 원칙
3. 절차형 프로그래밍
로직이 수행되어야 할 연속적인 계산 과정으로 이루어져 있음
일이 진행되는 방식으로 그저 코드를 구현하기만 하면 되기 때문에
코드의 가독성이 좋으며 실행 속도가 빠릅니다.
->계산이 많은 작업 등에 쓰임
(대표적으로 포트란을 이용한 대기 과학 관련 연산 작업, 머신러닝의 배치 작업이 있음)
단점은 모듈화가 어렵고 유지 보수성이 떨어짐.
4. 패러다임의 혼합
'어떠한 패러다임이 가장 좋다'라는건 없다.
비지니스 로직이나 서비스의 특징을 고려해서 패러다임을 정하는 것이 좋다.
하나의 패러다임으로 통일하여 서비스를 구축하는 것도 좋은 생각이지만
여러 패러다임을 조합하여 상황과 맥락에 따라 패러다임 간의 장점만 취해
개발하는 것이 좋다.
Ex)백엔드에 머신 러닝 파이프라인과 거래 관련 로직이 있다면,
머신 러닝 파이프라인 -> 절차지향형 패러다임
거래 관련 로직 -> 함수형 프로그래밍
장점만 취해 적용하도록 하자.
