[CS 스터디] 프로그래밍 패러다임

프로그래밍 패러다임

프로그래머에게 프로그래밍의 관점을 갖게 해주는 역할을 하는 개발 방법론

크게 선언형과 명령형으로 나뉜다.

선언형에는 함수형 프로그래밍이 있고, 명령형에는 객체 지향 프로그래밍과 절차형 프로그래밍이 있다.

선언형 프로그래밍

declarative programming

"무엇을" 풀어내는가에 집중하는 패러다임

"프로그램은 함수로 이루어진 것이다."

함수형 프로그래밍

작은 "순수 함수"들을 블록처럼 쌓아 로직을 구현하고 "고차 함수"를 통해 재사용성을 높은 프로그래밍 패러다임

선언형 프로그래밍의 일종

순수 함수

출력이 입력에만 의존하는 것.

const pure = (a, b) => {
	return a + b
}

고차 함수

함수가 함수를 값처럼 매개변수로 받아 로직을 생성할 수 있는 것

고차 함수를 쓰기 위해서는 해당 언어가 일급 객체라는 특징을 가져야 한다.

일급 객체

변수나 메서드에 함수를 할당할 수 있다.

함수 안에 함수를 매개변수로 담을 수 있다.

함수가 함수를 반환할 수 있다.

명령형 프로그래밍

프로그래밍의 상태와 상태를 변경시키는 구문의 관점에서 연산을 설명

객체지향 프로그래밍

Object-Oriented Programming

객체들의 집합으로 프로그램의 상호작용을 표현하며, 데이터를 객체로 취급하여 객체 내부에 선언된 메서드를 활용하는 방식

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

추상화 (abstraction)

복잡한 시스템으로부터 핵심 개념 또는 기능을 간추려내는 것.

캡슐화 (encapsulation)

객체의 속성과 메서드를 하나로 묶고 일부를 외부에 감추어 은닉하는 것

상속성(inheritance)

상위 클래스의 특성을 하위 클래스가 이어받아서 재사용하거나 추가, 확장하는 것

코드의 재사용 측면, 계층적인 관계 생성, 유지 보수성 측면에서 중요

다형성(polymorphism)

하나의 메서드나 클래스가 다양한 방법으로 동작하는 것

• 오버로딩 (overloading)
  • 두 메서드가 이름은 같지만 인자의 수나 자료형이 다른 경우
  • 메서드의 타입, 매개변수의 유형, 개수 등으로 여러 개를 둘 수 있으며 컴파일 중에 발생하는 "정적" 다형성
• 오버라이딩(overriding) 
  • 상위 클래스로부터 상속받은 메서드를 하위 클래스가 재정의하는 것
  • 런타임 중에 발생하는 "동적" 다형성

객체 지향 설계 원칙 SOLID

1. SRP (Single Responsibility Principle) 
   • 단일 책임 원칙
   • 모든 클래스는 각각 하나의 책임만 가져야 하는 원칙
2. OCP (Open Closed Principle)
   • 개방-폐쇄 원칙
   • 유지 보수 사항이 생긴다면 코드를 쉽게 확장할 수 있도록 하고 수정할 때는 닫히게 있어야 하는 원칙
   • -> 기존의 코드는 잘 변경하지 않으면서 확장은 쉬워야 한다.
3. LSP (Liskov Substitution Principle)
   • 리스코프 치환 원칙
   • 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있어야 하는 것
   • 클래스 상속으로 인한 부모, 자식 계층 관계에서 부모 객체에 자식 객체를 넣어도 시스템이 문제 없이 돌아가야 한다.
4. ISP (Interface Segregation Principle)
   • 인터페이스 분리 원칙
   • 하나의 일반적인 인터페이스보다 여러 개의 인터페이스를 만들어야 하는 원칙
5. DIP (Dependency Inversion Principle)
   • 의존 역전 원칙
   • 자신보다 변하기 쉬운 것에 의존하던 것을 추상화된 인터페이스나 상위 클래스를 두어 변하기 쉬운 것의 변화에 영향받지 않게 하는 원칙

절차형 프로그래밍

• 로직이 수행되어야 할 연속적인 계산 과정
• 코드의 가독성이 좋으며, 실행 속도가 빠르다.
• 모듈화하기 어렵고 유지 보수성이 덜어진다.
• 비즈니스 로직이나 서비스의 특징을 고려해서 적절한 패러다임을 정하는 것이 좋다.

반응형 프로그래밍

• 데이터의 흐름과 변경사항의 전파에 중점을 둔 선언적 프로그래밍 패러다임
• 이벤트나 변화에 반응하기 위해 비동기적 데이터 처리 및 흐름을 기반으로 함
• 병목현상이 해결되어 생산성이 증대되지만 고속처리에는 부적합

1. 응답성 (Responsive)
   • 사용자 요청에 응답
2. 탄력성 (Resilient)
   • 장애 허용성, fault 감지/수정
3. 유연성 (Elastic)
   • 작업량 변화에도 응답성 유지
4. 메시지 중심 (Message Driven)
   • 비동기 메시지 전달