Amikor teljesen kezdő programozó vagy, a programozási paradigmáknak nincs nagy jelentősége. De ahogy haladsz felfelé a lépcsőn, és elkezdesz összetett programokat és szoftvereket készíteni, létfontosságú, hogy megértsd, melyik programozási paradigma a legmegfelelőbb a projektedhez. Mielőtt belekezdenénk, fontos tudni, hogy pontosan mi is az a paradigma. Számos idézett definíció szerint a paradigma “feltételezések, fogalmak, értékek és gyakorlatok olyan halmaza, amely a valóság szemléletmódját alkotja az ezeket osztó közösség számára, különösen egy szellemi diszciplínában.”
Ez a definíció telitalálat, hiszen ami a paradigmát megkülönbözteti, az a valóság szemléletmódjának különbözősége a közösség számára. A paradigmák azért fontosak, mert gyakran a programok írásának és a róluk való gondolkodásnak egy sajátos kultúrájával együtt közlekednek. Ebben a cikkben a főbb programozási paradigmákat tárgyaljuk, különös tekintettel a procedurális programozási paradigmára.
Mi az a procedurális programozás?
A procedurális programozás lehet az első programozási paradigma, amelyet egy új fejlesztő megtanul. Alapvetően a procedurális kód az, amely közvetlenül utasít egy eszközt arra, hogy logikus lépésekben hogyan fejezzen be egy feladatot. Ez a paradigma lineáris felülről lefelé irányuló megközelítést alkalmaz, és az adatokat és az eljárásokat két különböző entitásként kezeli. Az eljáráshívás fogalma alapján a procedurális programozás a programot eljárásokra osztja, amelyeket rutinoknak vagy függvényeknek is neveznek, és amelyek egyszerűen egy sor végrehajtandó lépést tartalmaznak.
Egyszerűen fogalmazva, a procedurális programozás során utasítások listáját írjuk le, hogy a számítógépnek lépésről lépésre megmondjuk, mit kell tennie az adott feladat elvégzéséhez.
A procedurális programozás legfontosabb jellemzői
A procedurális programozás legfontosabb jellemzői az alábbiak:
- Előre definiált függvények: Az előre definiált függvény jellemzően egy névvel azonosított utasítás. Az előre definiált függvények általában magasabb szintű programozási nyelvekbe vannak beépítve, de nem a programból, hanem a könyvtárból vagy a nyilvántartásból származnak. Egy példa az előre definiált függvényre a ‘charAt()’, amely egy karakter pozícióját keresi egy karakterláncban.
- Helyi változó: A helyi változó olyan változó, amely egy módszer főszerkezetében van deklarálva, és a neki megadott helyi hatókörre korlátozódik. A helyi változó csak abban a metódusban használható, amelyben definiálták, és ha a definiált metóduson kívül használnák, a kód nem fog működni.
- Globális változó: A globális változó olyan változó, amely a kódban definiált minden más függvényen kívül van deklarálva. Ennek köszönhetően a globális változók minden függvényben használhatók, ellentétben a helyi változókkal.
- Modularitás: A modularitás az, amikor két különböző rendszer két különböző feladatot lát el, de csoportosítják őket, hogy egy nagyobb feladatot fejezzenek be először. Ezután minden rendszercsoport egymás után fejezné be a saját feladatait, amíg az összes feladat be nem fejeződik.
- Paraméterátadás: A paraméterátadás egy olyan mechanizmus, amelyet a függvények, alprogramok vagy eljárások paramétereinek átadására használnak. A paraméterátadás történhet “érték szerinti átadás”, “hivatkozás szerinti átadás”, “eredmény szerinti átadás”, “érték-eredmény szerinti átadás” és “név szerinti átadás” révén.
A procedurális programozás előnyei és hátrányai
A procedurális programozásnak megvannak a maga előnyei és hátrányai, amelyek közül néhányat az alábbiakban említünk.
Előnyei
- A procedurális programozás kiválóan alkalmas általános célú programozásra
- A kódolt egyszerűség a fordítók és értelmezők könnyű megvalósíthatóságával együtt
- A tesztelt algoritmusokról számos könyv és online tananyag áll rendelkezésre, ami megkönnyíti a menet közbeni tanulást
- A forráskód hordozható, ezért más CPU-t is megcélozhat
- A kód újrafelhasználható a program különböző részeiben, anélkül, hogy másolni kellene
- A procedurális programozási technika révén, a memóriaigény is lecsökken
- A programfolyamat könnyen nyomon követhető
Hátrányok
- A programkódot nehezebb megírni, ha procedurális programozást alkalmazunk
- A procedurális kód gyakran nem újrafelhasználható, ami szükségessé teheti a kód újbóli létrehozását, ha egy másik alkalmazásban való felhasználásra van szükség
- Nehéz kapcsolatot teremteni a valós világ objektumaival
- Nehéz kapcsolatot teremteni a valós világ objektumaival
- Nem az adatoknak, hanem a műveletnek tulajdonítanak jelentőséget, ami problémákat vethet fel bizonyos adatérzékeny esetekben
- Az adatok az egész program számára hozzáférhetővé válnak, így nem annyira biztonságbarát
A programozási paradigmáknak, mint már említettük, különböző típusai vannak, amelyek nem mások, mint egy programozási stílus. Fontos megérteni, hogy a paradigma nem egy adott nyelvhez igazodik, hanem a program megírásának módjához. Az alábbiakban a procedurális programozás és az objektumorientált programozás összehasonlítása következik.
Mi az objektumorientált programozás (OOP)
Az OOP egy olyan programozási megközelítés, amely az általunk ismert életet objektumok gyűjteményeként ismeri fel, amelyek egymással együttműködve dolgoznak egy adott probléma megoldása érdekében. Az OOP-ról elsősorban a kapszulázást kell tudni, ami azt jelenti, hogy minden egyes objektum, amely a programot tartalmazza, önfenntartó, ami azt jelenti, hogy az objektumot alkotó összes komponens magában az objektumban van. Mivel ebben a paradigmában minden modul önfenntartó, az objektumok kivehetők egy programból, és felhasználhatók egy másik probléma megoldására, kevés vagy semmilyen változtatással.
előnyök
- A modularitásnak és a kapszulázásnak köszönhetően az OOP könnyű kezelhetőséget kínál
- Az OOP a valós világot utánozza, így könnyebben megérthető
- Mivel az objektumok önmagukban egészek, újrafelhasználhatók más programokban
Hátrányok
- Az objektumorientált programok általában lassabbak és nagy mennyiségű memóriát használnak
- Túl általánosítás
- Az ilyen paradigma szerint épített programok elkészítése tovább tarthat
Procedurális programozás vs. objektumorientált programozás: Head to Head Comparison
Az OOP-tól eltérően a procedurális programozás viszont az objektumok közötti interakció helyett inkább azokra a lépésekre helyezi a hangsúlyt, amelyeket egy feladat elvégzése érdekében végrehajtunk. A feladatokat alprogramokra, változókra és adatszerkezetekre bontja. Ezek az eljárások a program végrehajtásán belül bármikor meghívhatók.
| Procedurális programozás | Objekt.Oriented Programming | |
| Mutálhatatlan adatokat használ | Mutálható adatokat használ | |
| A deklaratív programozási modellt követi | A imperatív programozási modellt követi. programozási modellt | |
| Kiterjeszti a párhuzamos programozás támogatását | Nem alkalmas párhuzamos programozásra | |
| Az utasítások végrehajtási sorrendje nem az elsődleges hangsúly | Az utasítások végrehajtási sorrendje nagyon fontos | |
| A folyamatvezérlés függvényhívásokkal történik | A folyamatvezérlés függvényhívásokkal történik | A folyamatvezérlés a feltételes utasításokkal és ciklusokkal |
| A rekurzió fogalmát használja a gyűjteményes adatok iterációjára | A ciklus fogalmát használja a gyűjteményes adatok iterációjára | |
| Nincs ilyen oldal-mellékhatásai a függvényeinek | A módszernek lehetnek bizonyos mellékhatásai | |
| A procedurális programozásban a hangsúly a “Mit csinálsz” | Az objektumorientált programozásban a hangsúly a “Hogyan csinálod” |
Egy másik gyakran használt programozási paradigma a funkcionális programozás. A funkcionális programozás út különbözik mind a procedurális programozástól, mind az objektumorientált programozástól, mivel matematikai függvényeket használ. Ezen keresztül a műveleteket csak a megadott bemenetek alapján hajtják végre, és nem támaszkodnak ideiglenes vagy rejtett változókra.
előnyök
- A funkcionális programozás védett környezetet kínál
- Míg sok más nyelv jelentős mennyiségű információt igényel a műveletek megfelelő végrehajtásához, a függvényprogramozás kiküszöböli az állapotok definiálásához szükséges nagy mennyiségű kódot
- Mivel ez a paradigma csak a bemeneti argumentumoktól függ, nincsenek mellékhatások
Hátrányok
- A funkcionális programozás használata kizárólag a kereskedelmi szoftverfejlesztésben nem ajánlott és nem történik meg
- Nagy mennyiségű memóriát és időt igényel
- Ez kevésbé bizonyulhat hatékonynak, mint más paradigmák
Következtetés
Amint azt a cikk során végig megállapítottuk, A procedurális programozás inkább arról szól, hogy mit csinálsz, mint arról, hogy hogyan csinálod. Ez a szabványos megközelítés, amelyet számos számítógépes nyelvben, például a C-ben, a Pascalban és a BASIC-ben használnak. Bár nincs tökéletes programozási paradigma, fontos megérteni, hogy a helyes paradigma mindig attól függ, hogy milyen nyelvet használunk, és milyen programot szeretnénk létrehozni. Azt tanácsoljuk, hogy a maximális eredmények és egy erős portfólió érdekében mindhárom fő programozási paradigmában jártasnak kell lenni. A legjobb módja annak, hogy megpróbáljon jobban elsajátítani programozási paradigmákat, és ebben a Hackr segíthet.
Az emberek azt is olvassák:
- Mi a programozás?
- Mi a programozási nyelvek?
- A legjobb programozási könyvek
- A legjobb programozási interjúkérdések
- Programozási nyelvek az álláskereséshez
- Mi a procedurális programozás?
- Hogyan lehet megtanulni programozni?
- Ingyenes kódolási bootcamp
- Programozási kifejezések és definíciók
- 10 legjobb webfejlesztő IDE