6 парадигм программирования, которые изменят ваше мнение о коде


Оглавление (нажмите, чтобы открыть):

6 парадигм программирования, которые изменят ваше мнение о коде

Шесть парадигм программирования, которые изменят ваш взгляд на код.

Здесь вы не найдёте устаревшего посыла «Функциональное программирование спасёт мир!», этот список состоит из куда менее популярных наименований: habr.ru/p/327898/.

Работа с JSON RPC в Symfony 4.

Поговорим о том, как подружить Symfony 4, JSON RPC и OpenAPI 3. Данная статья рассчитана не на новичков, вы уже должны понимать, как работать с Symfony, Depedency Injection и другими «страшными» вещами: http://amp.gs/O9Vm

Используем mcrouter для горизонтального масштабирования memcached.

«В данной заметке речь пойдёт про знакомую всем боль с распределённым хранением сессий и кэшировании данных в memcached и о том, как мы решали эти проблемы в одном «подопечном» проекте»: http://amp.gs/OEIw

Lazydocker — GUI для Docker прямо в терминале.

SavePearlHarbor

Ещё одна копия хабора

Шесть парадигм программирования, которые изменят ваш взгляд на код

Периодически я натыкаюсь на языки программирования, которые настолько самобытны, что меняют моё представление о коде в целом. В этой статье я хотел бы поделиться некоторыми из самых любимых моих находок.

Здесь вы не найдёте устаревшего посыла «функциональное программирование спасёт мир!»; мой список состоит из куда менее популярных наименований. Готов поспорить, многие из читателей вообще не слышали о большинстве языков и парадигм, о которых пойдёт речь, так что надеюсь, вам будет так же интересно с ними разбираться, как и мне.

Примечание: прошу заметить, что у меня очень ограниченный опыт работы с большей частью этих языков: идеи, на которых они строятся, кажутся мне заслуживающими внимания, но экспертом я назвать себя не могу. Поэтому, пожалуйста, указывайте на ошибки и предлагайте исправления. А если найдёте какие-то ещё идеи и парадигмы, которые я пропустил, делитесь!

Конкурентность по умолчанию

Давайте начнём с того, что по-настоящему потрясает воображение: существуют такие языки, в которых по умолчанию предполагается конкурентность. То есть все строки кода выполняются параллельно друг другу!

Например, представьте, что вы написали три строки кода — А, В и С.

В большинстве языков сначала будет выполняться А, затем В, а потом уже С. Но в ANI и ему подобных A, B и C будут выполнены одновременно!

В ANI контроль потока и выстраивание строк кода в определённом порядке — это только побочный эффект зависимостей, прописанных между разными строками. Скажем, если в В содержится отсылка к переменной, которая определяется в А, то А и С будут выполняться в одно и то же время, а В — позже, когда завершится А.

Давайте разберём пример из ANI. Как говорится в туториале, программы, написанные на ANI, состоят из каналов (pipes) и задвижек (latches), с помощью которых происходит управление потоками данных. В этом необычном синтаксисе не так просто разобраться, а сам язык кажется мёртвым, но концепты он предлагает весьма интересные.

Вот пример реализации «Hello, world!» на ANI:

Используя принятые в ANI термины, мы отправляем объект «Hello, world!» (текст) в поток std.out. А что если отправить еще какой-нибудь текст в std.out?

Обе эти строки будут выполняться параллельно, поэтому текст выведется на консоль в произвольной последовательности. Теперь посмотрим, что будет, если включить переменную в одну строку и отсылку к ней — в другую.

Первая строка объявляет задвижка (что-то вроде переменной) под названием s, в которой содержится текст; вторая строка отправляет в s текст «Hello, world!»; третья — «открывает» задвижку на s и отправляет содержимое в std.out. Здесь вы можете наблюдать, как подспудно происходит упорядочивание в ANI: так как каждая строка зависит от предыдущей, строки кода будут выполняться в той последовательности, в которой они написаны.

Язык Plaid также, согласно заверениям создателей, поддерживает конкурентность по умолчанию, однако использует при этом модель разрешений (подробнее в этой статье) для настройки контроля потока. Plaid также экспериментирует и с другими интересными концепциями, например, программирование, ориентированное на состояние типа, где на первый план выходят изменения состояния: объекты определяются не как классы, а как серии состояний и переходов, которые может отслеживать компилятор. Этот подход представляется мне занятным — время в нём определяется как языковой конструкт первого класса. Rich Hickey писал об этом в своей статье Are we there yet.

Многоядерность сейчас на подъёме, и добиться конкурентности до сих пор сложнее, чем хотелось бы. ANI и Plaid предлагают нетривиальный подход к проблеме, который мог бы улучшить производительность в разы. Вопрос только в том, сделает ли принцип «параллелизм по умолчанию» управление конкурентностью проще.

Зависимые типы

Вы, наверное, привыкли к системам, представленным в таких языках, как C и Java, где компилятор может определять разновидность переменной — целое число, список или текст. Но что если он мог бы определять переменную как «положительное целое число», «список из двух пунктов» или «текст, который является палиндромом»?

На этой идее строятся языки, которые поддерживают зависимые типы: вы можете задавать типы, которые будут проверять значение ваших переменных на стадии компиляции. Библиотека shapeless для Scala в качестве эксперимента добавила частичную (иными словами, не совсем ещё доработанную) поддержку зависимых типов в Scala и предлагает простой способ ознакомиться с примерами.

Вот как объявить Vector, который содержит значения 1, 2, 3 в библиотеке shapeless:

Таким образом, создаётся переменная 11, в сигнатуре которой указано не только то, что это Vector, который содержит Ints, но и то, что длина вектора — 3. Компилятор может использовать эту информацию, что отлавливать ошибки. Давайте применим метод vAdd к вектору, чтобы произвести попарное сложение двух векторов:

В приведённом примере всё работает нормально, так как система знает: у обоих векторов длина 3. Однако если бы мы попытались применить vAdd к векторам разной длины, то получили бы ошибку уже на стадии компиляции, ещё до выполнения!

Shapeless — отличная библиотека, но, насколько мне известно, ещё немного сыроватая: поддерживает только небольшой набор зависимых типов, даёт тяжеловесный код и сигнатуры. Idris же делает типы объектом первого класса в языке программирования, вследствие чего система зависимых типов получается аккуратнее и мощнее. Для детального сравнения почитайте Scala vs Idris: Dependent Types, Now and in the Future.

Формальные методы верификации существуют уже давно, но зачастую оказываются слишком громоздкими, чтобы программисты общего профиля находили их полезными. Зависимые типы в языках вроде Idris, а в будущем, возможно, и Scala, могут предоставить более компактные и практичные альтернативы, которые существенно расширят возможности системы в том, что касается выявления ошибок. Конечно, никакая система зависимых типов не способна отловить все ошибки, которые возникают из-за ограничений, накладываемых проблемой остановки. Однако при разумном применении зависимые типы могут стать значительным скачком для статических систем типов.

Конкатенативное программирование

Никогда не задумывались, как это было бы — писать код без переменных и применения функций? Я тоже нет. Но, очевидно, какие-то ребята задумались и в результате изобрели конкатенативное программирование. Идея в том, что язык состоит из функций, которые добавляют данные в стек или же выбрасывают данные из стека; программы строятся практически исключительно с помощью функциональной композиции (конкатенация — это и есть композиция).

Звучит как-то туманно, поэтому давайте возьмём простой пример из cat:

Здесь мы добавляем в стек два числа, а затем вызываем функцию +, которая выбрасывает оба из стека и добавляет туда их сумму. The output этого кода — 5. Теперь рассмотрим пример чуть поинтереснее:

Разберём каждую строку:

  1. Сначала объявим функцию foo. Обратите внимание на то, что в cat параметры ввода функций не указываются: все параметры считываются со стека.
  2. foo вызывает функцию Запись опубликована автором admin в рубрике Без рубрики. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Парадигмы программирования

Сегодня мы разберемся что такое парадигмы программирования и отличительные черты каждого из них.

Определение парадигмы звучит обычно таким образом:

парадигмы это совокупность принципов идей и понятий которые определяют стиль написания компьютерной программы.

также нужно отметить, что парадигмы бывают не только в программировании, но и в философии и т.д.

Отталкиваясь от определения можно сказать что парадигма программирования это определенный набор принципов для написания компьютерной программы.

Виды парадигм программирования

Так уж сложилось что многие программисты предлагали свои принципы, пути написания программы, и как следствие возникло большое количество парадигм.

Перечислим самые популярные из них:

  • Императивное программирование
  • Структурное программирование
  • Декларативное программирование
  • Объектно-ориентированное программирование

На самом деле, есть ещё множество других парадигм, которые мы не перечислили в списке, мы охватываем лишь самые известные из них.


Кратко рассмотрим каждую из них

Императивное программирование

Самая первая парадигма, которая образовалась сразу же после появления компьютеров.

от английского i mperative — приказ

отличительные черты императивного программирования:

в исходном коде записываются «приказы» команды, а не классы, как в отличии например от объектно-ориентированного программирования.

Все инструкции должны выполняться последовательно, один за другим (например мы не можем перескакивать с одного участка кода на другой)

После выполнения инструкций данные могут записываться в память и считываться памяти.

Языки представители парадигмы: машинные (бинарные) коды, Ассамблер, fortran, algol, cobol

Структурное программирование

предложил этот метод нидерландский ученый

Эдсгер Дейкстра 1930 — 2002г

А вот основным в структурном программировании является понятие блоков и иерархической структуры и в которой используются три основных управляющих структур:

Структурное программирование имеет также 7 принципов, описанный Дейкстрой:

  1. полный отказ использования оператора goto; *
  2. любая программа строиться на трех управляющих структурах последовальность, цикл и ветвление;
  3. базовые управляющие структуры могут быть вложены в друг друга, как угодно;
  4. Повторяющие компоненты, оформлять как подпрограммы;
  5. каждая логическая структура следует оформлять как блок;
  6. все структуры должны имеет один вход и один выход, и не более;
  7. разработка программы должна идти пошагово «лестницей» (методом сверху вниз)

* — goto — оператор безусловного перехода, который широко использовался в 1970-х

Интересна информатика? читайте также нашу лекцию системы счисления

Декларативное программирование

представляет собой спецификацию решения задачи, и описывает что такое проблема и ожидаемый результат от работы.

Противопоставляется императивному программированию потому что в декларативном программирование описывается что сделать, а в другом как сделать.

Объектно-ориентированное программирование (ООП)

является самым популярном и общеиспользуемой парадигмой принятой во всем мире почти всеми программистами. Всё промышленное программирование построено на этом. Основная идея заключается в том чтобы представить программу в виде объектов который в свою очередь представляет экземпляром класса, а классы в свою очередь образуют иерархию наследования.

Основные понятия ООП

Абстракция данных — выделение значимой информации и отделение её от незначимой.

Инкапсуляция — это такое свойство которое позволяет объединить данные, методы в классе

Наследование — свойство которое позволяет создать новый класс на основе старого (унаследовать все его свойства)

Полиморфизм — а это свойство позволяет использовать объекты с одинаковым интерфейсом

Объект — сущность в адресном пространстве появляющийся при создании экземпляра класса

Класс — универсальный тип данных состоящий из полей (наборов данных) и методов (как взаимодейтвовать с ними)

Список других парадигм можно продолжать долго, но мы рассмотрели только самые основные из них.

Также эта лекция доступна в видеоформате:

Помните, что вопросы можно задавать в комментариях.

Какие есть новые парадигмы программирования, я имею ввиду которые появились совсем недавно 5-6 лет назад максимум?

mamkaololosha
jquery уже 10 лет
framework-парадигме уже лет 15
Парадигме «И так прокатит» лет 20, наверное

т.е. ни одна из этих «парадигм» не является появившейся за последние 5-6 лет.

Парадигм программирования всего 4, и все они очень стары.

По поводу же просто новых технологий. Перечислю, что произошло в тех областях, с которыми я сталкивался.

Web: программистам на C# на смену ASP.NET WebForms, подходящему только для веб-приложений, пришел ASP .NET MVC, позволяющий делать веб-сайты. Появился WebAPI. Появился Owin.

В решениях SSO (single sign-on) на смену WS-Federation пришел openid-connect.

В области ORM появилось решение Entity Framework Code First.

Полностью обновился Windows Workflow Foundation.

Шесть парадигм программирования, которые изменят ваше представление о составлении кода.

Шесть парадигм программирования, которые изменят ваше представление о составлении кода.

Время от времени я наталкиваюсь на язык программирования, где используется совершенно новый подход, который полностью меняет мое представление о написании кода. В этом посте я хочу поделиться некоторыми из моих любимых находок.

Статья не о том, чтобы «изменить весь мир с помощью функционального программирования». Могу поспорить, что многие даже и не слышали о языках и концепциях, которые будут рассматриваться далее. Материал заинтересовал меня, уверен, что и для вас его чтение будет занимательным.

Примечание. Я в восторге от некоторых идей, но пока не опробовал их на практике. Поэтому смело указывайте, где и что нужно исправить. Также не стесняйтесь делиться новыми идеями, если знаете, и не нашли в этом очерке.

Многопоточность по умолчанию

А вот и первая головоломка: есть языки программирования, которые являются многопоточными по умолчанию. То есть, каждая строка кода выполняется параллельно!

Например, представьте, что вы написали три строки кода, A, B и C:

В большинстве языков программирования, сначала выполняется A, затем B, а потом C. На таком языке, как ANI, A, B и C будут выполняться одновременно!

Управление потоком или упорядочивание строк в ANI является лишь побочным эффектом явных зависимостей между строками кода. Например, если бы В имела ссылку на переменную, определенную в А, тогда А и С выполнялись бы одновременно, а В — только после завершения А.


Как это выглядит в ANI. Как описано в учебном пособии, программы ANI состоят из «трубок» и «задвижек», которые используются для управления потоками и данными. Необычный синтаксис трудно разобрать, да и язык, похоже, мертв, но идея довольно интересная.

Пример команды «Hello World» в Ани:

Согласно терминологии ANI, мы отправляем объект (тип данных) «Hello, World!» в поток std.out. Что случится, если мы отправим другой тип данных в std.out?

Обе эти строки кода выполняются параллельно, поэтому результат в консоли может предстать в любом порядке. Теперь посмотрим, что происходит, если ввести переменную в строке и потом на нее сослаться:

Первая строка объявляет «задвижку» (задвижки немного похожи на переменные) s, содержащую тип данных; вторая строка отправляет в s текст «Hello, World!»; третья строка «открывает задвижку» s и отправляет содержимое в std.out. Можно увидеть неявную последовательность программы в ANI: поскольку каждая строка зависит от предыдущей, код будет выполняться в том порядке, как он написан.

Plaid также представлен, как язык, поддерживающий многопоточность по умолчанию, но использует модель разрешений для настройки управления потоком, как описано в этом документе. У этого языка есть не менее интересные концепции, такие как программирование, ориентированное на состояние типов, где изменения состояния становятся объектами первого класса. В этом случае вы определяете объекты не как классы, а последовательность состояний и этапов, которые проверяет компилятор. Похоже на интересный подход в представлении времени в качестве конструкции языка первого класса, как обсуждалось Ричем Хикки в его речи Мы все еще здесь.

В последнее время стремительно растет популярность многоядерных решений, а вот с многопоточностью дела обстоят намного хуже, чем этого хотелось бы, причем во многих языках. Так вот с помощью языков ANI и Plaid программисты предлагают новое решение, которое может привести к колоссальному приросту производительности. Вопрос лишь — облегчит ли «параллельность по умолчанию» управление многопоточностью.

Уточнение. Описание, которое приводится выше, объясняет основные принципы языков ANI и Plaid. Я использую термины «многопоточный» и «параллельный» как синонимы, хотя у них разные значения. За дополнительной информацией смотрите «Многопоточность это не параллелизм».

Зависимые типы

В языках С и Java всегда использовались системы типов, где компилятор проверяет, является ли переменная целым числом, списком или строкой. Но что, если бы компилятор мог проверить, является ли переменная «положительным числом», «списком длиной 2» или «строкой-палиндромом»?

В этом и состоит замысел языков с поддержкой зависимых типов: можно определить типы, которые проверяют значение переменных в процессе компиляции. Библиотека shapeless в языке Scala обеспечивает частичную экспериментальную поддержку () для зависимых типов, что видно на простых примерах.

Способ, как можно объявить элемент Vector, содержащий значения 1, 2, 3 с помощью библиотеки shapeless:

Создается переменная l1, тип которой определяет не только то, что это Vector, содержащий Ints, но и Vector длины 3. Компилятор может использовать эту информацию для обнаружения ошибок. Испытаем метод vAdd в функции Vector для парного сложения векторов:

Приведенный выше пример прекрасно работает, потому что система типов знает, что оба вектора имеют длину 3. Однако если мы попробуем сложить с помощью команды vAdd два вектора разной длины, то, вместо ожидания времени выполнения получим ошибку compile time.

Shapeless — великолепная библиотека. Но как видим из этого примера, она немного сыровата, так как поддерживает только подклассы зависимых типов и требует составления подробного кода и сигнатур. В языке Idris типы являются объектами первого класса, и системы типов более функциональны и кратки. Для сравнения можно послушать лекцию Scala и Idris: Зависимые типы сейчас и в будущем.

Методы формальной верификации используются уже долгое время, но часто являются слишком громоздкими для универсального программирования. Зависимые типы в таких языках, как Idris или даже Scala в будущем, возможно, произведут легковесные альтернативы и увеличат способность системы типов при обнаружении ошибок. Конечно, ни одна система типов не может обнаружить все ошибки из-за ограничений, унаследованных от проблемы остановок. Но при хорошем ее выполнении зависимые типы могут стать следующим большим шагом к статическим системам типов.

Конкатенативный язык программирования

Когда-нибудь задумывались над тем, как это программировать без переменных и функций? Нет? Я тоже. Видимо, другие поразмышляли и в результате придумали конкатенативное программирование. Идея заключается в том, что все в языке является функцией, которая отправляет данные в стек либо извлекает данные из стека. Программы строятся почти исключительно из композиции функций (конкатенация — это композиция).

Это звучит довольно абстрактно. Лучше рассмотрим простой пример в cat:

Здесь мы отправляем два числа в стек, а затем вызываем функцию +, которая выводит оба числа из стека и отправляет результат их сложения обратно в стек. Вывод кода составляет 5. Вот пример поинтереснее:

Рассмотрим каждую строку:

  1. Сначала мы объявляем функцию foo. Заметьте, что функции в cat определяются без входных параметров. Все параметры неявно считываются из стека.
  2. foo вызывает функцию Декларативное программирование GNU Prolog

Декларативное программирование существует уже много лет, но большинству программистов все еще не известны его концепции. Суть вот в чем. В большинстве основных языков описывается то, как решить конкретную задачу. А в декларативных языках вы определяете результат, а язык сам вычисляет, как его достичь.

Например, вам нужно с нуля составить алгоритм сортировки в C. Тогда вы пишете инструкции для сортировки слиянием, в которой шаг за шагом указано, как рекурсивно разделить набор данных пополам и объединить их вместе в отсортированном порядке. Здесь пример. Если вы сортируете числа в декларативном языке, например в Prolog, вы должны описать желаемый результат: «Мне нужен такой же список значений, но каждый элемент в списке i должен быть равен или меньшим элемента в индексе i + 1». Сравним решение, написанное в C, с кодом в Prolog:

При использовании SQL вы состаляли форму декларативного программирования и, возможно, даже и не догадывались об этом. При выполнении запроса, такого как select X from Y where Z, вы описываете набор данных, которые желаете получить в результате. А движок базы данных вычисляет то, как выполнить запрос. Для большинства баз данных можно применить команду explain, чтобы увидеть, как система выполняет вычисления для достижения желаемого результата.

Достоинство декларативных языков состоит в том, что они позволяют вам работать на гораздо более высоком уровне абстракции. Ваша задача состоит лишь в обозначении желаемого результата. Например, код алгоритма решения для судоку на языке prolog описывает, как должны выглядеть все строки, колонки и диагонали решенной головоломки судоку:

Как запустить этот алгоритм решения судоку:

Недостаток, к сожалению, заключается в том, что декларативные языки программирования могут легко создать узкие места в производительности. Класс сложности предоставленного выше наивного алгоритма сортировки составляет O(n!). Алгоритм решения судоку выполняет метод полного перебора, и большинству разработчиков приходится предоставлять подсказки для базы данных и дополнительные индексы, чтобы избежать дорогостоящих и неэффективных планов при выполнении SQL-запросов.

Графо- символическое программирование

Для примера язык: Aurora

Примером графо-символического программирования является язык Aurora. Код на этом языке может включать не только простой текст, но также изображения, математические уравнения, графики, диаграммы и многое другое. Такой способ дает возможность указывать большое разнообразие данных в родном для них формате, а не описывать все с помощью текста. Также Aurora является полностью интерактивным, мгновенно предоставляя результаты в каждой строке кода, как в циклах REPL.

Язык Aurora создал Крис Грейнджер, он же придумал среду разработки Light Table IDE. Мотивацию к созданию языка Aurora Крис изложил в посте В поисках лучшего программирования. Некоторые цели: сделать программирование более доступными, простым и сократить вероятность непредвиденных сложностей. Чтобы все это понять, лучше посмотреть замечательные доклады Брета Виктора: Изобретать по принципу, Медиа для размышления о немыслимом и Программированию можно научиться.

Уточнение. «Графо-символическое программирование», вероятно, не является правильным термином Aurora. Смотрите статью в Графосимволическое программирование в Википедии.

Программирование на базе знаний

Так же, как упомянутый выше язык Aurora, Wolfram Language основывается на символическом программировании. Тем не менее символический слой — это просто способ обеспечить последовательный интерфейс к ядру Wolfram, который является языком на основе баз знаний — огромного массива библиотек, алгоритмов и данных. С помощью языка можно делать все: отображать графически подключения на Facebook, обрабатывать изображения, просматривать прогноз погоды, обрабатывать запросы на естественном языке, составлять маршруты на карте, решать математические уравнения и многое другое.

Кажется, язык Wolfram имеет наибольшую «стандартную библиотеку» и набор данных. Кроме того, неотъемлемой частью написания кода является подключение к интернету — практически среда разработки, где функция автозаполнения выполняет поиск Google. Интересно увидеть — будет ли графосимволическое программирование таким же универсальным, как Wolfram.

Уточнение. Хотя говорится, что Wolfram Language поддерживает графо- символическое программирование и программирование на основе базы данных, у этих понятий немного разные определения. Читайте статьи в Википедии Уровень знаний и Символическое программирование.

Парадигмы программирования

Парадигма программирования — это совокупность идей и понятий, определяющая стиль написания программ.

Императи́вная парадигма описывает процесс вычисления в виде инструкций, изменяющих состояние программы. Императивная программа очень похожа на приказы, выражаемые повелительным наклонением в естественных языках, то есть это последовательность команд, которые должен выполнить компьютер. Основана на модели конечного автомата Тьюринга-Поста.

Первыми императивными языками были машинные коды — родной язык программирования для компьютера. В этих языках инструкции были крайне просты, что снижало нагрузку на компьютеры, однако затрудняло написание крупных программ. В 1954 появился первый «человеческий» язык программирования — FORTRAN, затем ALGOL, COBOL, BASIC, Pascal, C.

Одна из характерных черт императивного программирования — наличие переменных с операцией «разрушающего присвоения». То есть, была переменная А, было у нее значение Х. Алгоритм предписывает на очередном шаге присвоить переменной А значение Y. То значение, которое было у А, будет «навсегда забыто».

Императивное программирование наиболее пригодно для реализации небольших подзадач, где очень важна скорость исполнения на современных компьютерах. Кроме этого, работа с внешними устройствами, как правило, описывается в терминах последовательного исполнения операций («открыть кран, набрать воды»), что делает такие задачи идеальными кандидатами на императивную реализацию.

Выбор рамок императивной парадигмы для обучения основам программирования, по-видимому, ни у кого не вызывает сомнения. Этому есть несколько причин:

· императивная парадигма наиболее близка природе человека и интуитивному понятию алгоритма на ранних стадиях развития мышления (есть положительный опыт развивающего обучения с элементами алгоритмизации уже в начальной школе);

· программирование в рамках императивной парадигмы эффективно для широкого класса задач, многие из которых попадают в зону ближайшего развития учащихся в старших классах базовой школы;

· императивная парадигма наиболее близка природе компьютера, основным принципам его функционирования, так как, не смотря на всю сложность современного компьютера, на уровне аппаратной части его можно по-прежнему рассматривать как некоторый автомат (процессор+память+…) с конечным множеством состояний (содержимого памяти);

· доля программных продуктов, созданных исключительно в рамках декларативной парадигмы программирования мала; как правило, при решении задач используется сочетание парадигм, одной из которых является императивная;

· большой выбор систем программирования в виде самостоятельных программных средств и в виде интегрированных в другие системы подсистем, позволяющих разрабатывать программные продукты с использованием императивной парадигмы;

· обширная номенклатура учебных, справочных и прочих публикаций по соответствующим системам программирования в бумажном и электронном видах на различных носителях и в глобальной сети.

Недостаток: в чистом виде позволяет решать только очень простые задачи.

Событийно-управляемое программирование — программирование, при котором задаются реакции программы на различные события (действия пользователя). СУП можно рассматривать как «потомок» императивной парадигмы. СУП имеет 2 подкласса:


1.Параллельное программирование представляет программу в виде набора сообщающихся процессов, которые могут выполняться параллельно. Такие программы могут выполняться как на одном процессоре (чередуя выполнение шагов каждого процесса), так и на нескольких.

В системе параллельных процессов каждый отдельный процесс обрабатывает события. События могут быть как общими для всей системы, так и индивидуальными для одного или нескольких процессов. В таких терминах достаточно удобно описывать, например, элементы графического интерфейса пользователя, или моделирование каких-либо реальных процессов (например, управление уличным движением) — так как понятие события является для таких задач естественным.

2.Объектно-ориентированное программирование — технология программирования, при которой программа рассматривается как набор объектов и их взаимодействий. Каждый объект программы является экземпляром некоторого класса; — классы могут наследовать атрибуты и методы их родительских классов, в то же время добавляя свои собственные. Иерархия классов позволяет моделировать сущности решаемой задачи на нескольких уровнях детализации и в дальнейшем использовать класс, отвечающий уровню детализации, необходимому для решения конкретной подзадачи.

Важно выделить следующие основные свойства объектов:

1.) Так как один объект может воздействовать на другой исключительно при помощи посылки последнему сообщений, он не может как-либо непосредственно работать с собственными данными «собеседника», и, следовательно, не может нарушить их внутреннюю согласованность. Это свойство (сокрытие данных) принято называть инкапсуляцией.

2.) Так как объекты взаимодействуют исключительно за счет обмена сообщениями, объекты-собеседники могут ничего не знать о реализации обработчиков сообщений у своего визави. Взаимодействие происходит исключительно в терминах сообщений/событий, которые достаточно легко привязать к предметной области. Это свойство (описание взаимодействия исключительно в терминах предметной области) называют абстракцией.

3.) Объекты взаимодействуют исключительно через посылку сообщений друг другу. Поэтому если в каком-либо сценарии взаимодействия объектов заменить произвольный объект другим, способным обрабатывать те же сообщения, сценарий так же будет реализуем. Это свойство (возможность подмены объекта другим объектом со сходной структурой класса) называется полиморфизмом.

Многие современные языки поддерживают ООП, хотя и в разной степени: — чисто объектно-ориентированные языки, например, Smalltalk и Ruby, разработаны для того, чтобы поддерживать и даже навязывать объектно-ориентированный стиль разработки, и не поддерживают другие стили программирования; — преимущественно объектно-ориентированные языки, например, Java, C++ и Python, разработаны в основном для поддержки ООП, но позволяют использовать элементы процедурного программирования; — исторически процедурные языки, например, Perl и Fortran 2002, были доработаны и в них была добавлена поддержка некоторых элементов ООП.

Декларативная парадигма программирования определяет процесс вычислений посредством описания логики самого вычисления, а не управляющей логики программы.

Декларативное программирование является противоположностью императивного программирования; первое описывает, что необходимо сделать, а второе — как именно это сделать.

Наиболее важными разновидностями декларативного программирования, являются функциональное и логическое (или реляционное) программирование.

1.Функциональное программирование представляет собой одну из альтернатив императивному подходу. Оно основано на лямбда-исчислении Черча. В императивном программировании алгоритмы — это описания последовательно исполняемых операций. Здесь существует понятие «текущего шага исполнения» (то есть, времени), и «текущего состояния», которое меняется с течением этого времени.

В функциональном программировании понятие времени отсутствует. Программы являются выражениями, исполнение программ заключается в вычислении этих выражений.

Так как порядок вычисления подвыражений не имеет значения, функциональное программирование может быть естественным образом реализовано на платформах, поддерживающих параллелизм.

Функциональное программирование, как и другие модели «неимперативного» программирования, обычно применяется для решения задач, которые трудно сформулировать в терминах последовательных операций. Практически все задачи, связанные с искусственным интеллектом, попадают в эту категорию. Среди них следует отметить задачи распознавания образов, общение с пользователем на естественном языке, реализацию экспертных систем, автоматизированное доказательство теорем, символьные вычисления. Эти задачи далеки от традиционного прикладного программирования, поэтому им уделяется не так много внимания в учебных программах по информатике.

В функциональном программировании программы — это выражения, и их исполнение заключается в вычислении их значения. В логическом программировании программа представляет из себя некоторую теорию (описанную на достаточно ограниченном языке), и утверждение, которое нужно доказать. В доказательстве этого утверждения и будет заключаться исполнение программы.

Логическое программирование и язык Пролог появились в результате исследования в области анализа естественных языков. Впоследствии было обнаружено, что логическое программирование столь же эффективно в реализации других задач искусственного интеллекта.

Логическое программирование допускает естественную параллельную реализацию.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Как прописать новую парадигму мышления

Вы выявили урок, нашли жемчужину мудрости, получили осознание, заменили старые убеждения на новые, вдохновляющие и позитивные.

Чтобы новая парадигма мышления прочно прописалась в жизни, нужно совершить некоторые действия.

Какие, читайте в этом материале.

На Ключах Мастерства есть много материалов, вебинаров, посвященных теме трансформации.

Шаг к СЕБЕ. Вызов каждый день

Не знаете, как научиться Любить Себя?

Получите 14 упражнений, которые помогут вам принять себя и вашу жизнь во всей ее полноте!

Нажимая кнопку «Мгновенный доступ», вы даете согласие на обработку ваших персональных данных и соглашаетесь с Политикой Конфиденциальности

Не раз упоминалось о замене старых установок новыми, поддерживающими, о внедрении их в жизнь.

Мы собрали в один алгоритм все шаги, которые помогут прописать новую парадигму мышления.

6 шагов к новой парадигме мышления

Шаг 1. Поместите новое позитивное утверждение на видное место

Когда вы только начинаете работать над внедрением нового позитивного утверждения в жизнь, существует риск забыть о нем и скатиться в старое мышление.

Чтобы этого не произошло, важно напоминать себе о нем как можно чаще. Нужно, чтобы ваше новое позитивное убеждение постоянно попадалось на глаза.

Возьмите лист белой или цветной бумаги, краски или фломастеры (что больше нравится) и напишите на нем новое убеждение.

Повесьте на видном месте: возле рабочего места, на холодильнике, около зеркала. Или там, куда чаще всего падает ваш взгляд.

Выберите красивую вдохновляющую картинку в интернете и напишите на ней новую парадигму. Установите ее на рабочий стол компьютера.

Шаг 2. Сонастраивайтесь с новой парадигмой мышления

Когда вы часто видите написанное новое позитивное утверждение, проговариваете его про себя, вы сонастраиваетесь с ним, подключаетесь к более высокой вибрации.

Работа с новой парадигмой требует времени. Считается, что на то, чтобы привычка прописалась внутри, требуется 21 день.

Уделите это время каждой новой установке. Если вы действительно хотите перемен, вспоминайте и сонастраивайтесь с ней утром после пробуждения, вечером перед сном и в течение дня, когда будете натыкаться на свою аффирмацию.

С помощью активаций или управляемых медитаций новую парадигму мышления внедрить проще. Как раз такие медитации и проводит Алена Старовойтова ежемесячно в ключевые даты.

Узнать подробнее о силе групповых медитаций и подписаться, чтобы получить приглашение на ближайшее мероприятие, вы можете, пройдя по этой ссылке: Групповые медитации Алены Старовойтовой.

Шаг 3. Действуйте согласно заявленному обещанию

Мало только сонастраиваться, нужно действовать. Как бы вы ни хотели, чтобы все изменилось по щелчку, вам придется что-то сделать для этого.

Нет пилюли от всех болезней и неприятностей. Пока вы не начнете подтверждать действиями, что вы достойны лучшего, в вашей жизни ничего не изменится.

Конечно, по началу страшно и непривычно действовать по-новому. Совершайте маленькие шаги, понемногу продвигаясь вперед.

Не пытайтесь сразу перепрыгнуть с начала пути в конечную точку.

Сонастроившись с энергией нового убеждения, вам будет легче действовать по-новому. Новые вибрации будут вас поддерживать, давать силы на эти действия.

Например, ваша новая парадигма: “Я люблю и принимаю себя такой какая я есть. Я достойна самого лучшего.”

Когда вы это произносите, у вас смещается фокус восприятия, и вы уже по-другому смотрите на совершенные вами промахи. Уже не ругаете себя, как раньше, а говорите: “Ну и что, все ошибаются” или “Вот это я начудила))”.

Используйте наши Аффирмации на Деньги и Успех для создания положительного настроя на весь день.


Шаг 4. Работайте по очереди с каждым новым убеждением

Не пытайтесь одним махом изменить все сферы жизни.

Внедряйте по очереди каждое новое убеждение. Исключением может быть работа с одной темой (деньги, отношения, принятие себя). Тогда ваша новая парадигма будет состоять из нескольких дополняющих друг друга утверждений.

Если вы хватаетесь за все сразу, вы создаете нагрузку для тела. Эмоциональный фон тоже становится неуравновешенным. В итоге результат будет минимальный, или вы вовсе его не получите.

Шаг 5. Вдохновляйтесь примерами других людей

Найдите знакомых или известных людей, у которых нужные вам качества хорошо выражены.

Посмотрите как они действуют, что говорят в тех ситуациях, где вы тушуетесь или реагируете неадекватно.

Найдите, что вас отличает от них. Что могут они, чего не можете вы?

Если вы прописываете качества успешного человека, отыщите среди известных такого, чье поведение вам резонирует.

Прочитайте книгу о нем или посмотрите интервью с его участием. Возможно, он не был таким с рождения, а в книге или фильме он делится своим опытом по изменению своей жизни.

Посмотрите видео-запись выступления Стива Джобса, где он делится историями своей жизни, которые помогли ему добиться успеха: Три урока жизни Стива Джобса.

Шаг 6. Удерживайте состояние наблюдателя

Пребывание в состоянии наблюдателя поможет вам, если вы выпадаете в привычный образ мышления.

Находясь в осознанном состоянии, легче отловить негативные мысли и заменить их на новые.

Если вы работаете с установкой о любви и принятии себя, при каждой мысли о том, что вы ничтожны и ничего хорошего не заслуживаете, заменяйте их на те, что вселяют веру, что вы ценны для этого мира.

Постепенно ум начнет верить, что вы действительно достойны любви и уважения. Вы перестанете проявлять по отношению к себе презрение и другие разрушающие чувства. На смену им придут принятие, безусловная любовь.

Для этого и нужны “напоминалки”, развешанные везде, где только можно. В состоянии стресса мы забываем о духовных инструментах, поэтому важно позаботиться об этом заранее.

Там же мы предлагаем две медитации для переключения в это состояние.

Чтобы новая привычка прописалась, нужно приложить волевое усилие. Не так просто заменить одно на другое.

Тем более, что годами вы действовали и думали определенным образом, а теперь за короткий период хотите в корне изменить мышление.

Все зависит от вас, от вашей мотивации и желания сделать жизнь лучше, красочнее, гармоничнее и успешнее.

Парадигмы программирования

Парадигма программирования — это совокупность идей и понятий, определяющая стиль написания программ.

Императи́вная парадигма описывает процесс вычисления в виде инструкций, изменяющих состояние программы. Императивная программа очень похожа на приказы, выражаемые повелительным наклонением в естественных языках, то есть это последовательность команд, которые должен выполнить компьютер. Основана на модели конечного автомата Тьюринга-Поста.

Первыми императивными языками были машинные коды — родной язык программирования для компьютера. В этих языках инструкции были крайне просты, что снижало нагрузку на компьютеры, однако затрудняло написание крупных программ. В 1954 появился первый «человеческий» язык программирования — FORTRAN, затем ALGOL, COBOL, BASIC, Pascal, C.

Одна из характерных черт императивного программирования — наличие переменных с операцией «разрушающего присвоения». То есть, была переменная А, было у нее значение Х. Алгоритм предписывает на очередном шаге присвоить переменной А значение Y. То значение, которое было у А, будет «навсегда забыто».

Императивное программирование наиболее пригодно для реализации небольших подзадач, где очень важна скорость исполнения на современных компьютерах. Кроме этого, работа с внешними устройствами, как правило, описывается в терминах последовательного исполнения операций («открыть кран, набрать воды»), что делает такие задачи идеальными кандидатами на императивную реализацию.

Выбор рамок императивной парадигмы для обучения основам программирования, по-видимому, ни у кого не вызывает сомнения. Этому есть несколько причин:

· императивная парадигма наиболее близка природе человека и интуитивному понятию алгоритма на ранних стадиях развития мышления (есть положительный опыт развивающего обучения с элементами алгоритмизации уже в начальной школе);

· программирование в рамках императивной парадигмы эффективно для широкого класса задач, многие из которых попадают в зону ближайшего развития учащихся в старших классах базовой школы;

· императивная парадигма наиболее близка природе компьютера, основным принципам его функционирования, так как, не смотря на всю сложность современного компьютера, на уровне аппаратной части его можно по-прежнему рассматривать как некоторый автомат (процессор+память+…) с конечным множеством состояний (содержимого памяти);

· доля программных продуктов, созданных исключительно в рамках декларативной парадигмы программирования мала; как правило, при решении задач используется сочетание парадигм, одной из которых является императивная;

· большой выбор систем программирования в виде самостоятельных программных средств и в виде интегрированных в другие системы подсистем, позволяющих разрабатывать программные продукты с использованием императивной парадигмы;

· обширная номенклатура учебных, справочных и прочих публикаций по соответствующим системам программирования в бумажном и электронном видах на различных носителях и в глобальной сети.

Недостаток: в чистом виде позволяет решать только очень простые задачи.

Событийно-управляемое программирование — программирование, при котором задаются реакции программы на различные события (действия пользователя). СУП можно рассматривать как «потомок» императивной парадигмы. СУП имеет 2 подкласса:

1.Параллельное программирование представляет программу в виде набора сообщающихся процессов, которые могут выполняться параллельно. Такие программы могут выполняться как на одном процессоре (чередуя выполнение шагов каждого процесса), так и на нескольких.

В системе параллельных процессов каждый отдельный процесс обрабатывает события. События могут быть как общими для всей системы, так и индивидуальными для одного или нескольких процессов. В таких терминах достаточно удобно описывать, например, элементы графического интерфейса пользователя, или моделирование каких-либо реальных процессов (например, управление уличным движением) — так как понятие события является для таких задач естественным.

2.Объектно-ориентированное программирование — технология программирования, при которой программа рассматривается как набор объектов и их взаимодействий. Каждый объект программы является экземпляром некоторого класса; — классы могут наследовать атрибуты и методы их родительских классов, в то же время добавляя свои собственные. Иерархия классов позволяет моделировать сущности решаемой задачи на нескольких уровнях детализации и в дальнейшем использовать класс, отвечающий уровню детализации, необходимому для решения конкретной подзадачи.

Важно выделить следующие основные свойства объектов:

1.) Так как один объект может воздействовать на другой исключительно при помощи посылки последнему сообщений, он не может как-либо непосредственно работать с собственными данными «собеседника», и, следовательно, не может нарушить их внутреннюю согласованность. Это свойство (сокрытие данных) принято называть инкапсуляцией.

2.) Так как объекты взаимодействуют исключительно за счет обмена сообщениями, объекты-собеседники могут ничего не знать о реализации обработчиков сообщений у своего визави. Взаимодействие происходит исключительно в терминах сообщений/событий, которые достаточно легко привязать к предметной области. Это свойство (описание взаимодействия исключительно в терминах предметной области) называют абстракцией.

3.) Объекты взаимодействуют исключительно через посылку сообщений друг другу. Поэтому если в каком-либо сценарии взаимодействия объектов заменить произвольный объект другим, способным обрабатывать те же сообщения, сценарий так же будет реализуем. Это свойство (возможность подмены объекта другим объектом со сходной структурой класса) называется полиморфизмом.

Многие современные языки поддерживают ООП, хотя и в разной степени: — чисто объектно-ориентированные языки, например, Smalltalk и Ruby, разработаны для того, чтобы поддерживать и даже навязывать объектно-ориентированный стиль разработки, и не поддерживают другие стили программирования; — преимущественно объектно-ориентированные языки, например, Java, C++ и Python, разработаны в основном для поддержки ООП, но позволяют использовать элементы процедурного программирования; — исторически процедурные языки, например, Perl и Fortran 2002, были доработаны и в них была добавлена поддержка некоторых элементов ООП.

Декларативная парадигма программирования определяет процесс вычислений посредством описания логики самого вычисления, а не управляющей логики программы.

Декларативное программирование является противоположностью императивного программирования; первое описывает, что необходимо сделать, а второе — как именно это сделать.

Наиболее важными разновидностями декларативного программирования, являются функциональное и логическое (или реляционное) программирование.

1.Функциональное программирование представляет собой одну из альтернатив императивному подходу. Оно основано на лямбда-исчислении Черча. В императивном программировании алгоритмы — это описания последовательно исполняемых операций. Здесь существует понятие «текущего шага исполнения» (то есть, времени), и «текущего состояния», которое меняется с течением этого времени.

В функциональном программировании понятие времени отсутствует. Программы являются выражениями, исполнение программ заключается в вычислении этих выражений.

Так как порядок вычисления подвыражений не имеет значения, функциональное программирование может быть естественным образом реализовано на платформах, поддерживающих параллелизм.

Функциональное программирование, как и другие модели «неимперативного» программирования, обычно применяется для решения задач, которые трудно сформулировать в терминах последовательных операций. Практически все задачи, связанные с искусственным интеллектом, попадают в эту категорию. Среди них следует отметить задачи распознавания образов, общение с пользователем на естественном языке, реализацию экспертных систем, автоматизированное доказательство теорем, символьные вычисления. Эти задачи далеки от традиционного прикладного программирования, поэтому им уделяется не так много внимания в учебных программах по информатике.

В функциональном программировании программы — это выражения, и их исполнение заключается в вычислении их значения. В логическом программировании программа представляет из себя некоторую теорию (описанную на достаточно ограниченном языке), и утверждение, которое нужно доказать. В доказательстве этого утверждения и будет заключаться исполнение программы.


Логическое программирование и язык Пролог появились в результате исследования в области анализа естественных языков. Впоследствии было обнаружено, что логическое программирование столь же эффективно в реализации других задач искусственного интеллекта.

Логическое программирование допускает естественную параллельную реализацию.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Парадигмы программирования

Сегодня мы разберемся что такое парадигмы программирования и отличительные черты каждого из них.

Определение парадигмы звучит обычно таким образом:

парадигмы это совокупность принципов идей и понятий которые определяют стиль написания компьютерной программы.

также нужно отметить, что парадигмы бывают не только в программировании, но и в философии и т.д.

Отталкиваясь от определения можно сказать что парадигма программирования это определенный набор принципов для написания компьютерной программы.

Виды парадигм программирования

Так уж сложилось что многие программисты предлагали свои принципы, пути написания программы, и как следствие возникло большое количество парадигм.

Перечислим самые популярные из них:

  • Императивное программирование
  • Структурное программирование
  • Декларативное программирование
  • Объектно-ориентированное программирование

На самом деле, есть ещё множество других парадигм, которые мы не перечислили в списке, мы охватываем лишь самые известные из них.

Кратко рассмотрим каждую из них

Императивное программирование

Самая первая парадигма, которая образовалась сразу же после появления компьютеров.

от английского i mperative — приказ

отличительные черты императивного программирования:

в исходном коде записываются «приказы» команды, а не классы, как в отличии например от объектно-ориентированного программирования.

Все инструкции должны выполняться последовательно, один за другим (например мы не можем перескакивать с одного участка кода на другой)

После выполнения инструкций данные могут записываться в память и считываться памяти.

Языки представители парадигмы: машинные (бинарные) коды, Ассамблер, fortran, algol, cobol

Структурное программирование

предложил этот метод нидерландский ученый

Эдсгер Дейкстра 1930 — 2002г

А вот основным в структурном программировании является понятие блоков и иерархической структуры и в которой используются три основных управляющих структур:

Структурное программирование имеет также 7 принципов, описанный Дейкстрой:

  1. полный отказ использования оператора goto; *
  2. любая программа строиться на трех управляющих структурах последовальность, цикл и ветвление;
  3. базовые управляющие структуры могут быть вложены в друг друга, как угодно;
  4. Повторяющие компоненты, оформлять как подпрограммы;
  5. каждая логическая структура следует оформлять как блок;
  6. все структуры должны имеет один вход и один выход, и не более;
  7. разработка программы должна идти пошагово «лестницей» (методом сверху вниз)

* — goto — оператор безусловного перехода, который широко использовался в 1970-х

Интересна информатика? читайте также нашу лекцию системы счисления

Декларативное программирование

представляет собой спецификацию решения задачи, и описывает что такое проблема и ожидаемый результат от работы.

Противопоставляется императивному программированию потому что в декларативном программирование описывается что сделать, а в другом как сделать.

Объектно-ориентированное программирование (ООП)

является самым популярном и общеиспользуемой парадигмой принятой во всем мире почти всеми программистами. Всё промышленное программирование построено на этом. Основная идея заключается в том чтобы представить программу в виде объектов который в свою очередь представляет экземпляром класса, а классы в свою очередь образуют иерархию наследования.

Основные понятия ООП

Абстракция данных — выделение значимой информации и отделение её от незначимой.

Инкапсуляция — это такое свойство которое позволяет объединить данные, методы в классе

Наследование — свойство которое позволяет создать новый класс на основе старого (унаследовать все его свойства)

Полиморфизм — а это свойство позволяет использовать объекты с одинаковым интерфейсом

Объект — сущность в адресном пространстве появляющийся при создании экземпляра класса

Класс — универсальный тип данных состоящий из полей (наборов данных) и методов (как взаимодейтвовать с ними)

Список других парадигм можно продолжать долго, но мы рассмотрели только самые основные из них.

Также эта лекция доступна в видеоформате:

Помните, что вопросы можно задавать в комментариях.

[Перевод] Шесть парадигм программирования, которые изменят ваш взгляд на код

Хабрахабр / Лучшие публикации за сутки.
Периодически я натыкаюсь на языки программирования, которые настолько самобытны, что меняют моё представление о коде в целом. В этой статье я хотел бы поделиться некоторыми из самых любимых моих находок.

Здесь вы не найдёте устаревшего посыла «функциональное программирование спасёт мир!»; мой список состоит из куда менее популярных наименований. Готов поспорить, многие из читателей вообще не слышали о большинстве языков и парадигм, о которых пойдёт речь, так что надеюсь, вам будет так же интересно с ними разбираться, как и мне.

Примечание: прошу заметить, что у меня очень ограниченный опыт работы с большей частью этих языков: идеи, на которых они строятся, кажутся мне заслуживающими внимания, но экспертом я назвать себя не могу. Поэтому, пожалуйста, указывайте на ошибки и предлагайте исправления. А если найдёте какие-то ещё идеи и парадигмы, которые я пропустил, делитесь!

Мастер Йода рекомендует:  Motes — язык программирования, взявший лучшее от Swift (нет)
Добавить комментарий