กระบวนทัศน์การเขียนโปรแกรม

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

กระบวนทัศน์การเขียนโปรแกรม (อังกฤษ: Programming paradigm) เป็นวิธีการพื้นฐานของการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ กระบวนทัศน์การเขียนโปรแกรมมี 4 กระบวนทัศน์หลัก ได้แก่ การเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุ การเขียนโปรแกรมเชิงคำสั่ง (imperative programming) การเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชัน (functional programming) และการเขียนโปรแกรมเชิงตรรกะ (logic programming) นอกจากกระบวนทัศน์หลักทั้ง 4 แล้ว ยังมีอีกกระบวนทัศน์หนึ่งซึ่งขยายความสามารถของโมดูลโปรแกรม โดยใช้วิธีการตัดแทรกโค้ด กระบวนทัศน์นี้คือ การโปรแกรมเชิงหน่วยย่อย (aspect-oriented programming)

ภาพรวม[แก้]

กระบวนทัศน์การเขียนโปรแกรมเป็นภาวะนามธรรมของระบบคอมพิวเตอร์ ตัวอย่างเช่น ตัวแบบของฟอน นอยแมน (Von Neumann architecture) เป็นกระบวนทัศน์สำหรับคอมพิวเตอร์แบบลำดับ สำหรับการคำนวณแบบคู่ขนานมีกระบวนทัศน์ที่เป็นไปได้หลายกระบวนทัศน์ซึ่งมีหลายวิธีการที่โปรเซสเซอร์สามารถติดต่อกันได้ วิธีการพื้นฐานเช่น การใช้หน่วยความจำร่วมกัน การส่งข้อมูลให้กับหน่วยความจำอื่น หรือใช้ทั้งสองวิธีร่วมกัน ภาษาโปรแกรมหนึ่ง ๆ สามารถรองรับกระบวนทัศน์การเขียนโปรแกรมหลายกระบวนทัศน์ ตัวอย่างเช่น ภาษา C++ หรือ Object Pascal สามารถใช้เขียนได้ทั้งแบบการโปรแกรมเชิงกระบวนการ และการโปรแกรมเชิงวัตถุ หรือทั้งสองแบบในโปรแกรมเดียวกัน ผู้ออกแบบซอฟต์แวร์ และผู้เขียนโปรแกรมจะเป็นผู้ตัดสินใจว่าโปรแกรมจะเขียนแบบใด การเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุ ผู้เขียนโปรแกรมจะมองโปรแกรมในลักษณะที่เป็นการทำงานร่วมกันของวัตถุ ในขณะที่การโปรแกรมเชิงฟังก์ชันจะมองการทำงานของโปรแกรมในลักษณะลำดับของการประเมินฟังก์ชันแบบไม่มีสถานะ เมื่อเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ หรือระบบให้ประมวลผลแบบหลายโปรเซสเซอร์ การโปรแกรมเชิงกระบวนงาน ผู้เขียนโปรแกรมจะมองแอพลิเคชันในลักษณะเซตของกระบวนงานที่ทำพร้อม ๆ กัน ซึ่งทำงานบนโครงสร้างข้อมูลที่ใช้ร่วมกันทางตรรกะ เช่นเดียวกับกลุ่มของวิศวกรรมซอฟต์แวร์ที่ต่างกันที่สนับสนุนวิธีการที่แตกต่างกัน ภาษาโปรแกรมแต่ละภาษาก็สนับสนุนกระบวนทัศน์การเขียนโปรแกรมที่แตกต่างกัน ภาษาโปรแกรมบางภาษาถูกออกแบบมาสำหรับกระบวนทัศน์การโปรแกรมกระบวนทัศน์เดียว (เช่น Smalltalk สนับสนุนเฉพาะการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุ Haskell สนับสนุนเพียงการเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชัน เป็นต้น) ในขณะที่ภาษาโปรแกรมอื่น ๆ สนับสนุนกระบวนทัศน์การโปรแกรมหลายกระบวนทัศน์ (เช่น Object Pascal, C++, Java, C#, Visual Basic, Common Lisp,Scheme, Perl, Python, Ruby, Oz and F#) กระบวนทัศน์การโปรแกรมหลายกระบวนทัศน์เป็นที่รู้กันดีว่ามีเทคนิคอะไรบ้างที่หายไปและมีเทคนิคอะไรบ้างที่ทำได้ ตัวอย่างเช่น กระบวนทัศน์การเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชัน ไม่ยอมให้มีการใช้ side-effects ส่วนการเขียนโปรแกรมเชิงโครงสร้างไม่ยอมให้มีคำสั่ง goto ด้วยเหตุผลนี้ กระบวนทัศน์การโปรแกรมใหม่ มักพิจารณาหลักยึด หรือเข้มงวดมาก โดยยึอถือตามกระบวนทัศน์ก่อนหน้า การหลีกเลี่ยงเทคนิคที่แน่นอนสามารถทำให้การพิสูจน์ทฤษฎีเกี่ยวกับความถูกต้องของโปรแกรมหรือการทำความเข้าใจพฤติกรรมของมันทำได้ง่ายขึ้น

ภาษาโปรแกรมหลายกระบวนทัศน์[แก้]

ดูเพิ่ม: List of multi-paradigm programming languages

ภาษาโปรแกรมหลายกระบวนทัศน์เป็นภาษาโปรแกรมที่สนับสนุนกระบวนทัศน์การเขียนโปรแกรมมากกว่าหนึ่งกระบวนทัศน์ เช่นภาษา Leda ซึ่งสร้างขึ้นโดย Timothy Budd เขาได้ใส่แนวคิดกับภาษาดังนี้ "แนวคิดของภาษาโปรแกรมหลายกระบวนทัศน์ คือการจัดเตรียมกรอบงานสำหรับผู้เขียนโปรแกรมให้สามารถเขียนโปรแกรมได้หลายวิธี สามารถรวมกระบวนทัศน์การเขียนโปรแกรมต่าง ๆ ได้อย่างอิสระ" จุดมุ่งหมายของภาษานี้ คือการยอมให้ผู้เขียนโปรแกรมใช้เครื่องมือที่ดีที่สุดสำหรับงานของเขา การยอมรับว่าไม่มีกระบวนทัศน์การโปรแกรมใดที่แก้ได้ทุกปัญหาด้วยวิธีการที่ง่ายที่สุดหรือมีประสิทธิภาพมากที่สุด ภาษาโปรแกรมอีกภาษาหนึ่งที่รู้จักกันดี คือ C# F# และอีกภาษาหนึ่งคือ Oz ซึ่งเป็นภาษาในกลุ่มตรรกะ และสามารถเขียนโปรแกรมได้ทั้งแบบฟังก์ชัน เชิงวัตถุ และการทำงานพร้อมกัน รวมถึงกระบวนทัศน์การโปรแกรมอื่น ๆ ด้วย Oz ถูกออกแบบมามากกว่า10 ปี เพื่อที่รวมกระบวนทัศน์การโปรแกรมแบบต่าง ๆ อย่างกลมกลืน กระบวนทัศน์การโปรแกรมได้จัดเตรียมวิธีการและโครงสร้างสำหรับการประมวลผลโปรแกรมสำหรับผู้เขียนโปรแกรม