01-2. 프로그래밍 패러다임

1.2 프로그래밍 패러다임

프로그래머에게 프로그래밍의 관점을 갖게해주는 역할을 하는 개방 방법론

 

프로그래밍 패러다임은 크게 선언형, 명령형으로 나눈다.

 

• 선언형
  • 함수형
• 명령형
  • 객체지향
  • 절차지향

선언형은 함수형이라는 하위 집합을 가짐.

명령형은 객체지향,절차지향으로 나눔

 

1.2.1 선언형과 함수형 프로그래밍

무엇을 풀어내는가에 집중하는 패러다임

프로그램은 함수로 이루어진것이다 라는 명제가 담겨있는 패러다임이기도함

 

함수형 프로그래밍은 선언형 패러다임의 일종

 

const list = [1, 2, 3, 4, 5, 11, 12]
const ret = list.reduce((max, num) => num > max ? num : max, 0)
console.log(ret) // 12

reduce는 배열만 받아서 누적한 결괏값을 반환하는 순수함수임

 

함수형 프로그래밍
작은 순수함수들을 블록처럼 쌓아 로직을 구현하고 고차 함수를 통해 재사용성을 높인 프로그래밍 패러다임

 

js는 단순하고 유연한 언어임 앤나 함수가 일급 객체이기 때문에 객체지향 보다는 함수형 프로그래밍 방식이 선호된다.

 

순수 함수

출력이 입력에만 의존하는 것

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

 

pure 함수에는 들어오는 매개변수 a,b에만 영향을 받음

a,b 말고 다른 전역 변수 c등이 출력에 영향을 주면 그건 순수함수가 아님

 

고차 함수

함수를 값처럼 매개변수로 받아 로직을 생성할 수 있는것

 

일급 객체
고차함수를 쓰기위해서는 해당 언어가 일급 객체라는 특징을 가져야함.

- 변수나 메서드에 함수를 할당 할 수 있어야함
- 함수 안에 함수를 매개변수로 담을 수 있음
- 함수가 함수를 반환할 수 있음

 

1.2.2 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 느림

 

const ret = [1, 2, 3, 4, 5, 11, 12]
class List {
    constructor(list) {
        this.list = list
        this.mx = list.reduce((max, num) => num > max ? num : max, 0)
    }
    getMax() {
        return this.mx
    }
}
const a = new List(ret)
console.log(a.getMax()) // 12

 

클래스 List의 메서드 getMax()로 list의 최댓값을 반환하는 코드

 

객체지향 프로그래밍 특징

추상화, 캡슐화, 상속성, 다형성이라는 특징이 있음

 

추상화(abstraction)

복잡한 시스템으로부터 핵심적인 개념 또는 기능을 간추려내는 것

 

예)게임 콘솔

• 사용자는 A 버튼만 누르면 점프
• 내부적으로 중력이 계산되고 프레임마다 위치 바뀌고 이런거 있음
• 하지만 사용자는 그런 세부 모르고 그냥 A누르면 점프인것만 알면 됨.

캡슐화(encapsulation)

객체의 속성과 메서드를 하나로 묶고 일부를 외부에 감추어 은닉하는 것

 

그니까는 진짜 캡슐처럼 약안에 뭔 성분이 들었는지 몰라도 먹으면 효과만 있으면 된다.

객체도 마찬가지로 내부 데이터는 몰라도 메서드로만 조작 가능하게 함.

 

 

상속성(inheritance)

상위 클래스의 특성을 하위 클래스가 이어받아서 재사용하거나 추가, 확장하는 것을 말함

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

 

다형성(polymorphism)

하나의 메서드나 클래스가 다양한 방법으로 동작하는 것

대표적으로 오버로딩, 오버라이딩이 있음

 

같은 명령이지만 객체에 따라 다르게 반응한다 입니다.

 

오버로딩

같은 이름을 가진 메서드를 여러 개 두는 것을 말함 메서드의 타입, 매개변수 유형, 개수 등으로 여러 개를 둘 수 있음

컴파일 중에 발생하는 정적 다형성임

 

쉽게 말해서 같은 이름의 메서드를 매개변수 다르게해서 여러개 정의한다입니다.

 

//JAVA

class Person {

    public void eat(String a) {
        System.out.println("I eat " + a);
    }

    public void eat(String a, String b) {
        System.out.println("I eat " + a + " and " + b);
    }
}

public class CalculateArea {

    public static void main(String[] args) {
        Person a = new Person();
        a.eat("apple");
        a.eat("tomato", "phodo");
    }
}
/*
I eat apple
I eat tomato and phodo
*/

js는 오버로딩 직접 지원 안해줌. -> 대신 매개변수 갯수나 타입 체크로 흉내는 낼 수잇음

 

오버라이딩

주로 메서드 오버라이딩을 말한다.

상위 클래스로부터 상속받은 메서드를 하위 클래스가 재정의 하는것을 의미

런타임중에 발생하는 동적 다형성임

 

즉 부모한테 받은거 -> 내 입맛대로 바꾸겠다.

class Animal {
    public void bark() {
        System.out.println("mumu! mumu!");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    public void bark() {
        System.out.println("wal!!! wal!!!");
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Dog d = new Dog();
        d.bark();
    }
}
/*
wal!!! wal!!!
*/

 

부모는 무무 라고 짖지만 자식에서는 왈왈로 짖게 만들엇음

그랫더니 자식 클래스 기반으로 메서드가 재정의 됐음

 

항목	오버라이딩	오버로딩
메서드 이름	같음	같음
매개변수	같아야함	다르게(갯수나 타입)
상속 여부	필수(부모-자식)	필요없음
목적	기능 재정의	다양한 입력을 하나의 이름으로 처리

 

설계 원칙

객체지향 프로그래밍을 설계할 때는 SOLID 원칙을 지켜야함

• S: 단일 책임 원칙
• O: 개방-폐쇄 원칙
• L: 리스코프 치환 원칙
• I: 인터페이스 분리 원칙
• D: 의존 역전 원칙

단일 책임 원칙(SRP, Single Responsibility Principle)

모든 클래스는 각각 하나의 책임만 가져야하는 원칙

A라는 로직이 있다면 어떠한 클래스는 A에 관한 클래스여야 하고 수정한다해도 A와 관련이 있어야함

 

개방-폐쇄 원칙(OCP, Open Closed Principle)

유지 보수 사항이 생긴다면 코드를 쉽게 확장할 수 있도록하고 수정할 때는 닫혀 있어야하는 원칙.

기존 코드는 잘 변경하지 않으면서 확장은 쉽게 할 수 있어야함

 

리스코프 치환 원칙(LSP, Liskovc Substitution Principle)

프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스로 바꿀 수 있어야 하는 것

부모 객체에 자식 객체를 넣어도 시스템이 문제없이 돌아가게 만드는 것을 말함

 

인터페이스 분리 원칙 (ISP, Interface Segregation Principle)

하나의 일반적인 인터페이스보다 구체적인 여러 개의 인터페이스를 만들어야 하는 원칙

 

의존 역전 원칙(DIP, Dependency Inversion Principle)

자신보다 변하기 쉬운 것에 의존하던 것을 추상화된 인터페이스나 상위클래스를 두어 변하기 쉬운 것의 변화에 영향 받지 않게 하는 원칙

상위계층은 하위 계층의 변화에 대한 구현으로부터 독립되어야함

 

예) 타이어를 갈아끼울 수 있는 틀을 만들어 놓은 후 다양한 타이어를 교체할 수 있어야함

 

1.2.3 절차형 프로그래밍

로직이 수행되어야 할 연속적인 계산 과정으로 이루어져 있음

그냥 코드를 구현만 하면 되기 때문에 코드의 가독성이 좋으며 실행속도가 빠름

그래서 계산이 많은 작업등에 쓰인다.

대표적으로 포트란을 이용한 대기 과학 관련 연산 작업, 머신 러닝 배치 작업이 있음

 

단점으로는 모듈화 하기 어렵고 유지 보수성이 떨어짐

 

const ret = [1, 2, 3, 4, 5, 11, 12]
let a = 0
for(let i = 0; i < ret.length; i++){
    a = Math.max(ret[i], a)
} 
console.log(a) // 12

 

 

1.2.4 패러다임의 혼합

패러다임중 어떤게 제일 좋을까에 대한 답은 그런거 없다입니다.

 

비즈니스 로직이나 서비스의 특징을 고려해서 패러다임을 정하는것이 좋음.

하나의 패러다임만 써도 좋지만 여러 패러다임을 조합해서 상황과 맥락에 따라 패러다임 간 장점만 취해 개발하는 것이 좋다 입니다.