Парадигма программирования — это определённый набор идей и понятий, которые определяют стиль написания компьютерных программ, то есть подход к программированию.
Парадигмы программирования
Альтернативные подходы к обработке информации, которые сложились при проектировании и использовании языков и систем программирования, принято именовать парадигмами программирования. Изучение и правильная классификация уже сформировавшихся и новых парадигм программирования способны оказать помощь как обоснованному выбору, так и реализации компьютерных языков при создании программных проектов и усовершенствовании информационных технологий (ИТ).
Парадигмы программирования в формате языков и систем программирования представляют знания о потенциале ИТ. При своём создании язык программирования отображает определённый прогноз, касающийся сферы приложения ИТ. Практика проектирования и использования систем программирования, позволяет конкретизировать и уточнять такие знания в виде отлаженных программ с комплексами данных для них и прецедентами их успешного использования.
Успешность использования языка программирования может рассматриваться как итог правильного выбора парадигмы программирования, которая задаёт концептуальную схему постановки задач и методик их разрешения с удобным инструментальным набором. Развитие парадигм программирования отображает практичность языковых понятий и реализационных структур, которые используются при реализации сложных программных систем. Следует заметить, что рейтинг известности языков программирования не совпадает с рейтингом языков программирования, которые были использованы в успешно реализованных проектах.
Именно парадигмам программирования была посвящена Тьюринговская лекция Роберта Флойда, в которой он акцентировал особое внимание на значимости этого понятия в плане проблемы подготовки будущих программистов. Рассматривая пример структурного программирования как доминирующий метод программирования, Р. Флойд подчеркнул следующие моменты:
- Нацеленность данной парадигмы на нисходящее проектирование, пошаговое совершенствование и сведение задачи к набору более простых подзадач.
- Переход от конкретных объектов и функций машинного уровня к наиболее абстрактным объектам и функциям, которые позволяют формировать модули, задаваемые при нисходящем проектировании.
Необходимо отметить, что за многие десятки лет, которые прошли со времени Тьюринговой лекции Р. Флойда, количество разных языков и систем программирования увеличилось во много раз. Но при этом количество парадигм не увеличилось в таких же размерах. В различных источниках приводится от двадцати до сорока основных парадигм, часто включая в их список некоторые техники и методики.
Эволюция языков и методов программирования.
Изучение и правильная систематизация уже сформировавшихся парадигм программирования призваны оказать помощь в обоснованном выборе подходов к обеспечению производительности, надежности и эффективности сложных информационных систем, проектируемых с применением разнообразных ИТ и сервисов, используемых в различных условиях.
Средства низкоуровневого программирования можно охарактеризовать возможностью выработки эффективных решений за счёт организации общего доступа к слабо защищенным структурам данных. Языки высокого уровня, как правило, используют расширяемую иерархию структуры данных и компонентов, защищённых от бесконтрольного взаимодействия независимо формируемых элементов программы. Инструменты сверхвысокого уровня имеют своей целью обеспечение полноты пространства реализационных решений, распространяющихся по отдельным направлениям проблем, сопряжённых с проектированием и использованием программ длительного применения.
Благодаря языкам высокого уровня программирование превратилось в массовую профессию. Программирование на языках высокого уровня способно отображать расширяемую иерархию понятий, отражающую природу понимания людьми решаемых задач и организацию процессов их решения. Переход к языкам высокого уровня предоставил возможность постоянно делать крупнее конструкции при формировании текстов программ. Для этого потребовались усложнённые структуры данных, стереотипы техники программирования, локализуемые области видимости имен объектов и процедур их обработки, подчиненные структурно-логической модели управления, которая допускает сходимость пошагового процесса отладки программ.
Результативны графические интерфейсы и компонентные технологии, которые поддерживают трансляцию готовых результатов в другие системы. В центре внимания находится интеграция с библиотеками процедур, эффективная компиляция программ, контроль типов данных, соответствие стандартам области применения программ и технологиям быстрой разработки удобно сопровождаемых программ.
Некоторые проблемы эффективности могут быть решены включением в языки высокого уровня низкоуровневых средств. Фактически пропадает необходимость в блок- схемах, а методы само документирования и создания справочных подсистем смягчает роль документирования. Программе на языке высокого уровня, как правило, соответствует совокупность допустимых процессов, определение которой отображено формальной семантикой языка. Система программирования, которая поддерживает язык высокого уровня, обычно порождает один из процессов этого семейства. Такое сужение может быть продиктовано не только реализационной прагматикой языка высокого уровня, но и необходимостью воспроизводить процессы при отладке программ.
Текст программы на языке высокого уровня обладает такой особенностью, что императивное представление процесса обработки данных в нем совмещается с декларативным описанием типов обрабатываемых данных, спецификаций, и так далее.
