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ComputerScience/(짧)CS전공지식노트

1장 - 프로그래밍 패러다임) 선언형과 함수형 프로그래밍 (FP)

by VictorMeredith 2023. 3. 2.

1. 프로그래밍 패러다임이란 ?

- 프로그래밍의 관점을 갖게 해주는 역할을 하는 개발 방법론.

- 객체지향 프로그래밍(OOP) : 프로그램을 상호 작용하는 객체들의 집합

- 함수형 프로그래밍(FP) : 프로그램은 상태 값을 지니지 않는 함수 값들의 연속

- 프로그램 패러다임은 크게 선언형, 명령형으로 나누며, 선언형은 함수형이라는 하위 집합을 갖는다.

- 명령형은 객체지향, 절차지향으로 나눈다.

프로그래밍 패러다임

2. 선언형과 함수형 프로그래밍(FP)

- 선언형 프로그래밍이란 '무엇을' 풀어내는가에 집중하는 패러다임

- 프로그램은 함수로 이루어진 것이다.

- 자연수로 이루어진 배열에서 최댓값을 찾으려고 한다면 예제는 다음과 같다.

reduce()는 '배열'만 받아서 누적한 결괏값을 반환하는 순수 함수

- 함수형 프로그래밍은 이와 같은 '순수 함수'들을 블록처럼 쌓아 로직을 구현하고 '고차함수'를 통해 재사용성을 높인 프로그래밍 패러다임이다.

- 자바스크립트는 단순/유연의 특징을 가지고 있으며, 함수가 일급 객체이기 때문에 함수형 프로그래밍 방식이 선호된다.

 

2. 순수함수와 고차함수

2.1 순수함수

- 출력이 입력에만 의존하는 것을 의미한다.

입력값 a,b에만 영향을 받으며, 전역번수 c같은 게 들어오면 인생 망한다.

2.2 고차함수

- 함수가 함수를 값처럼 매개변수로 받아 로직을 생성할 수 있는 것을 말한다.

- 일급객체란 ? : 고차함수를 쓰기 위해서는 해당 언어가 일급 객체라는 특징을 가져야하며, 다음과 같다

 1) 변수나 메서드에 함수를 할당할 수 있다.

 2) 함수 안에 함수를 매개변수로 담을 수 있다.

 3) 함수가 함수를 반환할 수 있다.

 

- 추가로 함수형프로그래밍은 커링, 불변성 등의 많은 특징이 있다.

 

3. 객체지향 프로그래밍(OOP)

- 객체지향프로그래밍이란 ? : 객체들의 집합으로 프로그램의 상호 작용을 표현하며, 데이터를 개체로 취급하여 객체 내부에 선언된 메서드를 활용하는 방식을 말한다.

- 설계에 많은 시간이 소요되고 복잡하며, 처리가 다른 프로그래밍 패러다임에 비해 상대적으로 느리다.

- 자연수 배열에서 최댓값을 찾는 예제이다.

List라는 클래스를 만들고 a라는 객체(인스턴스)를 만들 때 최대값을 추출해내는 메서드를 만들었다.

 

3.1 객체지향 프로그래밍의 특징

- 추상화 : 복잡한 시스템으로부터 핵심 개념/기능을 간추려냄. 데이터나 특징에서 맘에드는 핵심만 뽑아내는 것

- 캡슐화 : 객체의 속성과 메서드를 하나로 묶고 일부를 외부에 감추어 은닉하는 것 (private)

- 상속성 : 상위 클래스의 특성을 하위 클래스가 이어받아서 재사용하거나 추가, 확장 하는 것(extends)

코드의 재사용, 계층관계 생성, 유지 보수성에서 중요하다.

- 다형성 : 하나의 메서드나 클래스가 다양한 방법으로 동작하는 것 (오버로딩, 오버라이딩)

 

- 오버로딩이란 ? 같은 이름을 가진 메서드를 여러 개 두는 것이다. 메서드타입, 매개변수유형, 개수 등으로 여러 개를 둘 수 있으며, 컴파일 중에 발생하는 '정적' 다형성이다. OOP 이해가 안가면 자바 공부하자. 자바스크립트 OOP 쫌 구리다.

매개변수가 1개이거나 2개일때 알아서 메소드를 정해준다. JS 말고 JAVA봐야된다 OOP는

 

- 오버라이딩이란? : '덮어쓰기' 라는 뜻으로, 주로 메서드 오버라이딩을 말한다. 상위 클래스로부터 상속받은 메서드를 하위클래스가 재정의 하는 것을 의미한다. 이는 런타임 중에 발생하는 '동적' 다형성이다.

간단하게 @Override 키워드를 추가하면 메서드가 재정의된다.

 

3.2 객체지향 프로그래밍 의 설계 원칙

- SOLID원칙을 지켜주어야 한다

1) S : Single Responsibility Principle (단일 책임 원칙) : 모든 클래스는 각각 하나의 책임만 가진다. 일 하나만 하라고 제발

2) O : Open Closed Principle (개방-폐쇄 원칙) : 유지보수사항이 생기면 쉽게 확장할 수 있도록 하고 수정할 때는 닫혀있어야 한다. 즉, 최대한 변경을 자제하며 최대한 확장은 쉽게 해야 한다. 당연한 개소리다. 

3) L : Liskov Substitution Principle (리스코프 치환 원칙) : 프로그램의 객체는 프로그램의 정확성을 깨뜨리지 않으면서 하위 타입의 인스턴스를 바꿀 수 있어야 한다. 클래스의 부모-자식 계층 관계에서 부모 객체에 자식 객체를 넣어도 시스템이 문제 없이 돌아가게 만드는 것.

4) I : Interface Segregation Principle (인터페이스 분리 원칙) : 하나의 일반적인 인터페이스보다 여러 개의 인터페이스를 만들어야 한다.

5) D : Dependency Inversion Principle (의존 역전 원칙) : 자신보다 변하기 쉬운 것에 의존하던 것을 추상화된 인터페이스나 상위 클래스를 두어 변하기 쉬운 것의 변화에 영향받지 않게 하는 원칙. 예를들면, 타이어를 갈아끼울 수 있는 틀을 만들어 놓은 후에 다양한 타이어를 교체할 수 있어야 한다. 즉, 상위 계층은 하위 계층의 변화에 대한 구현으로부터 독립해야 한다.

 

4. 절차형 프로그래밍

1. 절차형 프로그래밍이란 ? 

- 로직 수행의 연속적인 계산 과정으로 이루어져 있다.

- 가독성이 좋고 실행 속도가 빠르다.

- 대기 과학 연산, 머신 러닝 배치 작업 등에서 사용 된다.

- 단점은 유지보수성이 떨어지고 모듈화가 어렵다.

 

5. 패러다임 혼합

- 결국 비즈니스 로직이나 서비스의 특징을 고려해서 적절히 혼합하고 적절히 통일하고 적절히 개발해야한다. 

 

6. 복습하기

Q1) 옵저버패턴 구현하는 방법?

A) 프록시 객체를 사용해서 구현하고는 한다. 프록시 객체를 통해 객체의 변화를 감지하고 이를 설정해놓은 옵저버들에게 알린다.

 

Q2) 프록시 서버는 뭐죠? 사용한 사례는?

A) 프록시 서버란 서버(주로 WAS) 앞단에 두어서 캐싱, 로깅, 데이터 분석을 서버보다 먼저하는 서버이다. 프록시는 '대리'라는 뜻으로, 포트번호를 바꿔서 사용자가 실제서버의 주소를 알지 못하게 보안을 구축할 수 있고, DDOS공격 차단, CDN캐싱 등을 구축할 수 있다.

NGINX를 Node서버의 앞 단에 둬서 버퍼오버플로우를 해결하거나 CloudFare를 두는 경우도 있다.

 

Q3) MVC 패턴과 MVVM 패턴의 차이는 ?

A) MVC는 모델/뷰/컨트롤러로 구성되고, 각각의 구성요소에만 집중해서 개발할 수 있다. 재사용성/확장성이 용이하지만 모델과 뷰의 관계가 복잡해진다.

MVVM패턴은 뷰모델/뷰/모델로 구성되며, MVC와 다르게 커맨드와 데이터바인딩을 가지는 것이 특징이다. 뷰와 뷰모델 사이에 양방향 데이터 바인딩을 지원하며, UI를 별도의 코드 수정 없이 재사용할 수 있다. 

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