PARADIGMAS DE PROGRAMACIÓN

Entendemos como paradigma a la creación y explicación de modelos en el caso de programación tenemos técnicas que con el paso del tiempo han creado distintos tipos de programaciones singulares por su forma de desarrollar aplicaciones, programas, etc. En este articulo conoceremos aquellos paradigmas:

1. Programación Imperativa

La programación Imperativa, en contraposición a la programación declarativa, es un paradigma de programación que describe la programación en términos del estado del programa y sentencias que cambian dicho estado. Los programas imperativos son un conjunto de instrucciones que le indican al computador cómo realizar una tarea.

La implementación de hardware de la mayoría de computadores es imperativa; prácticamente todo el hardware de los computadores está diseñado para ejecutar código de máquina, que es nativo al computador, escrito en una forma imperativa. Esto se debe a que el hardware de los computadores implementa el paradigma de las Máquinas de Turing. Desde esta perspectiva de bajo nivel, el estilo del programa está definido por los contenidos de la memoria, y las sentencias son instrucciones en el lenguaje de máquina nativo del computador (por ejemplo el lenguaje ensamblador).

Los lenguajes imperativos de alto nivel usan variables y sentencias más complejas, pero aún siguen el mismo paradigma. Las recetas y las listas de revisión de procesos, a pesar de no ser programas de computadora, son también conceptos familiares similares en estilo a la programación imperativa; donde ada paso es una instrucción.

Son aquellos cuyos valores son atómicos y están formados por elementos en un caso especial.

Dentro de esta se encuentra:

• La programación orientada a objetos: Está basada en el imperativo, pero encapsula elementos denominados objetos que incluyen tanto variables como funciones. Está representado por C++ o el Java, pero el más representativo sería el Smalltalk que está completamente orientado a objetos

• Programación dinámica: Está definida como el proceso de romper problemas en partes pequeñas para analizarlos y resolverlos de forma más óptima, busca resolver problemas en O(n) sin usar por tanto métodos recursivos. Este paradigma está más basado en el modo de realizar los algoritmos, por lo que se puede usar con cualquier lenguaje imperativo.

2. Programación Declarativa

La Programación Declarativa, en contraposición a la programación imperativa es un paradigma de programación que está basado en el desarrollo de programas especificando o "declarando" un conjunto de condiciones, proposiciones, afirmaciones, restricciones, ecuaciones o transformaciones que describen el problema y detallan su solución. La solución es obtenida mediante mecanismos internos de control, sin especificar exactamente cómo encontrarla (tan sólo se le indica a la computadora qué es lo que se desea obtener o qué es lo que se está buscando). No existen asignaciones destructivas, y las variables son utilizadas con transparencia referencial.

Dentro de esta se encuentra:

• Programación funcional: Basada en la definición los predicados y es de corte más matemático, está representado por Scheme (una variante de Lisp) o Haskell.

• Programación lógica: Basado en la definición de relaciones lógicas, está representado por Prolog.

• Programación con restricciones: Similar a la lógica usando ecuaciones. Casi todos los lenguajes son variantes del Prolog.

3. Programación Multiparadigma

Un lenguaje de programación Multiparadigma es el que soporta más de un paradigma de programación. Según lo describe Bjarne Stroustrup, permiten crear “programas usando más de un estilo de programación”.

El objetivo en el diseño de estos lenguajes es permitir a los programadores utilizar el mejor paradigma para cada trabajo, admitiendo que ninguno resuelve todos los problemas de la forma más fácil y eficiente posible.

Por ejemplo, lenguajes de programación como C++, Genie, Delphi, Visual Basic o PHP, combinan el paradigma imperativo con la orientación a objetos. Incluso existen lenguajes multiparadigma que permiten la mezcla de forma natural, como en el caso de Oz, que tiene subconjuntos (particularidad de los lenguajes lógicos), y otras características propias de lenguajes de programación funcional y de orientación a objetos. Otro ejemplo son los lenguajes como Scheme (paradigma funcional) o Prolog (paradigma lógico), que cuentan con estructuras repetitivas, propias del paradigma imperativo.

4. Lenguaje especifico de  Dominio

En desarrollo de software e ingeniería de dominio, un lenguaje específico del dominio (en inglés Domain Specific Language, DSL), es un lenguaje de programación o especificación dedicado a resolver un problema en particular, representar un problema específico y proveer una técnica para solucionar una situación particular. El concepto no es nuevo pero se ha vuelto más popular debido al aumento del uso de modelaje específico del dominio.1

Ejemplos de lenguajes específicos del lenguaje incluyen, Logo para niños, Verilog y VHSIC, R y S para estadísticas, Mata para programación matricial, Mathematica y Máxima para matemáticas, fórmulas de hojas de cálculo y macros, SQL para consultas a bases de datos relacionales, Yacc para crear parseadores, expresiones regulares para crear análisis léxico, Generic Eclipse Modeling System para crear lenguajes con el objetivo de diagramar, Csound un lenguaje para síntesis digital, y los lenguajes de entrada de GraphViz y GrGen, paquetes de software usados para graficar y reescribir gráficas.

Lo opuesto es:

• Un lenguaje de programación de propósito general, como por ejemplo C o Java.

• Un lenguaje de modelaje de propósito general como UML.

Crear un lenguaje específico del dominio (con software que lo soporte) vale la pena cuando permite que un tipo particular de problemas o soluciones puedan ser expresadas más claramente que con otros lenguajes existentes, y el tipo de problema en cuestión reaparece lo suficiente. La programación orientada a lenguajes considera la creación de lenguajes específicos para expresar problemas una parte estándar para el proceso de solucionar el problema.

INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACION ORIENTADO A OBJETOS

La Programación Orientada a Objetos (POO u OOP según sus siglas en inglés) es un paradigma de programación que usa objetos y sus interacciones para diseñar aplicaciones y programas de computadora. Está basado en varias técnicas, incluyendo herencia, modularidad, polimorfismo, y encapsulamiento. Su uso se popularizó a principios de la década de 1990. Actualmente son muchos los lenguajes de programación que soportan la orientación a objetos. Actualmente una de las áreas más candentes en la industria y en el ámbito académico es la orientación a objetos. La orientación a objetos promete mejoras de amplio alcance en la forma de diseño, desarrollo y mantenimiento del software ofreciendo una solución a largo plazo a los problemas y preocupaciones que han existido desde el comienzo en el desarrollo de software: la falta de portabilidad del código y reusabilidad, código que es difícil de modificar, ciclos de desarrollo largos y técnicas de codificación no intuitivas.

Objetos:

•   Herencia múltiple: suele ser común a la mayoría de los lenguajes OOP, aunque introduce un problema al existir la posibilidad de que el objeto sucesor herede el mismo atributo, aunque con distinto tipo y valor, de más de un predecesor.

•   Eficiencia: Los lenguajes de POO arrastraron en un principio la reputación de ser ineficaces. Esto se debía en gran medida a que los primeros lenguajes (como Smalltalk) eran interpretados y no compilados. La existencia de compiladores permite a los desarrolladores ganar rapidez.

•   Asignación de tipos: Los lenguajes orientados a objetos varían de forma sustancial la forma por la que se aproximan a la asignación de tipos. • Por asignación de tipos entendemos que cada variable sea identificada como perteneciente a una clase (asignación fuerte) o sea simplemente un objeto indeterminado (asignación débil).

•   Manejo de memoria: La POO son lenguajes que utilizan de manera intensiva la memoria de la computadora. Hay dos tipos de aproximación a la gestión de memoria. El sistema en tiempo de ejecución libera la memoria automáticamente a medida que los objetos dejan de utilizarse.

•   Encapsulamiento: consiste en separar aquellos atributos del objeto que deben ser conocidos por el resto, de aquellos necesarios para su funcionamiento propio.

•   Polimorfismo: Comportamientos diferentes, asociados a objetos de distintos, pueden compartir el mismo nombre, al llamarlos por ese nombre se utilizará el comportamiento correspondiente al objeto que se esté usando.

Ventajas y desventajas de programación orientada a objetos

Ventajas:

•   Uniformidad: ya que la representación de los objetos lleva a implicar tanto el análisis como el diseño y la codificación de los mismos.

•   Comprensión: tanto los datos que componen los objetos, como los procedimientos que los manipulan, están agrupados en clases, que corresponden con las estructuras de información que el programa trata.

•   Flexibilidad: al tener relacionados los procedimientos que manipulan los datos con los datos a tratar, cualquier cambio que se realice sobre ellos quedara reflejado automáticamente en cualquier lugar donde estos datos aparezcan.

•   Estabilidad: dado que permite un tratamiento diferenciado de aquellos objetos que permanecen constantes en el tiempo sobre aquellos que cambian con frecuencia permite aislar las partes del programa que permanecen inalterables en el tiempo.

Desventajas:

A pesar de que las ventajas de la programación orientada a objetos superan a las limitaciones de la misma, podemos encontrar algunas características no deseables en ésta. Limitaciones para el programador. No obstante que la tecnología orientada a objetos no es nueva, un gran porcentaje de programadores no están familiarizados con los conceptos de dicha tecnología. En otras palabras, la lógica de la programación estructurada sigue siendo predominante en la mayoría de los desarrolladores de software, después de haber revisado de forma breve los principios de la programación orientada a objetos, nos es claro que en ésta se requiere una lógica de pensamiento totalmente diferente a la lógica comúnmente utilizada para la programación estructurada. Tamaño excesivo en las aplicaciones resultantes. La gran mayoría de los equipos de cómputo cuentan con capacidades tanto de almacenamiento como de memoria lo suficientemente buena como para ejecutar la mayoría de las aplicaciones que puedan desarrollarse con la tecnología orientada a objetos, sin embargo existen casos en los que lo anterior no se cumple.