프로그래밍 패러다임 (Programming paradigm)

프로그래밍 패러다임이란?

 - 프로그래머에게 프로그래밍의 관점을 갖게 해주는 역할을 하는 개발 방법론

 - 그로그래밍 패러다임은 크게 선언형, 명령형으로 나누며, 선언형은 함수형이라는 하위 집합을 갖고, 명령형은 객체지향, 절차지향으로 나뉜다.

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선언형 프로그래밍과 함수형 프로그래밍

• 선언형 프로그래밍 (declarative programming)
  • '무엇을' 풀어내는가에 집중하는 패러다임
  • '프로그램은 함수로 이루어진 것이다' 라는 명제가 담겨있는 패러다임
  • 함수형 패러다임 (functional programming)은 선언형 패러다임의 일종
• 함수형 프로그래밍
  
  • '순수 함수'를 블록처럼 쌓아 로직을 구현하고 '고차 함수'를 통해 재사용성을 높인 프로그래밍 패러다임
    • 순수 함수 - 출력이 입력에만 의존하는 것을 의미
    • 고차 함수
       - 함수가 함수를 값처럼 매개변수로 받아 로직을 생성할 수 있는 것을 말함
       - 고차 함수를 사용하기 위해서는 해당 언어가 일급 객체라는 특징을 가져야한다.
      • 일급객체
         - 변수나 메서드에 함수를 할당할 수 있음
         - 함수 안에 함수를 매개변수로 담을 수 있음
         - 함수가 함수를 반환할 수 있음

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객체지향 프로그래밍 (OOP, Object - Oriented Programming)

• 객체지향 프로그래밍은 객체들의 집합이다
• 프로그램의 상호 작용을 표현하며 데이터를 객체로 취급하여 객체 내부에 선언된 메서드를 활용하는 방식
• 설계에 많은 시간이 소요되면 처리 속도가 다른 프로그래밍 패러대임에 비해 상대적으로 느림
• 객체지향 프로그래밍은 추상화, 캡슐화, 상속성, 다형성 이라는 특징이 있음
  • 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 이어받아 재사용, 추가 확장하는 것을 말함
     - 코드의 재사용 측면, 계층적인 관계 생성, 유지 보수성 측면에서 중요함
  • 다형성 (polymorphism)
     - 하나의 메서드나 클래스가 다양한 방법으로 동작하는 것을 말함
     - 대표적으로 오버로딩, 오버라이딩이 있음
• 객체지향 프로그래밍은 SOLID 설계 원칙을 지켜주어야한다
  • S : 단일 책임 원칙 (SRP, Single Responsibility Principle)
     - 모든 클래스는 각각 하나의 책임만 가져야 하는 원칙
     - A라는 로직이 존재할 때 어떠한 클래스는 A에 관여해야하고, 이를 수정한다고 했을 때 A와 관련되어야 한다
  • O : 개방 폐쇄 원칙 (OCP, Open Closed Principle)
     - 유지 보수 사항이 생긴다면 코드를 쉽게 확장할 수 있도록 하고 수정할 때는 닫혀 있어야 하는 원칙
     - 기존의 코드는 변경하지 않으면서도 확장은 쉽게 할 수 있어야 한다.
  • L : 리스코프 치환 원칙 (LSP, Liskov Substitution Principle)
     - 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있어야 하는 원칙
     - 즉, 부모-자식의 계층 관계 클래스에서 부모 객체에 자식 객체를 넣어도 시스템이 문제없이 돌아가게 만드는 것
  • I : 인터페이스 분리 원칙 (ISP, Interface Segregation Principle)
     - 하나의 일반적인 인터페이스보다 구체적인 여러 개의 인터페이스를 만들어야 하는 원칙
  • D : 의존 역전 원칙 (DIP, Dependency Inversion Principle)
     - 자신보다 변하기 쉬운 것에 의존하던 것을 추상화된 인터페이스나 상위 클래스를 두어 변하기 쉬운 것의 변화에 영향을 받지 않게 하는 원칙
     - 즉, 상위 계층은 하위 계층의 변화에 대한 구현으로부터 독립해야 한다
     - Ex) 타이어를 교체할 수 있는 틀을 만들어 놓고 다양한 타이어를 교체 가능 할 수 있어야 함

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절차형 프로그래밍

• 로직이 수행되어야 할 연속적인 계산 과정으로 이루어져 있음
• 일의 진행 방식으로 코드를 구현하기에 가독성이 좋고 실행속도가 빠름
• 모듈화하기는 어렵고 유지 보수서이 떨어진다는 단점이 있음
• Ex) 포트란(fortran)을 사용한 대기 과학 관련 연산 작업, 머신 러닝 배치 작업..

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패러다임의 혼합

• 가장 좋은 패러다임은 없다!
• 비즈니스 로직이나 서비스 특징을 고려해 패러다임을 정하는 것이 좋다.
• 하나의 패러다임을 기반으로 서비스를 구축하는 것도 좋지만, 여러 패러다임을 조합하여 각 패러다임의 장점을 취합해 개발하는 것이 좋다.