PARADIGMAS DE PROGRAMAÇÃO

Um paradigma de programação fornece (e determina) a visão que o programador possui sobre a estruturação e execução do programa. Por exemplo, em programação orientada a objetos, programadores podem abstrair um programa como uma coleção de objetos que interagem entre si, enquanto em programação funcional os programadores abstraem o programa como uma sequência de funções executadas de modo empilhado.

Assim como diferentes grupos em engenharia de software propõem diferentes metodologias, diferentes linguagens de programação propõem diferentes paradigmas de programação. Algumas linguagens foram desenvolvidas para suportar um paradigma específico (Smalltalk e Java suportam o paradigma de orientação a objetos enquanto Haskell e Scheme suportam o paradigma funcional), enquanto outras linguagens suportam múltiplos paradigmas (como o LISP, Perl, Python, C++ e Oz).

Os paradigmas de programação são muitas vezes diferenciados pelas técnicas de programação que proíbem ou permitem. Por exemplo, a programação estruturada não permite o uso de goto. Esse é um dos motivos pelo qual novos paradigmas são considerados mais rígidos que estilos tradicionais. Apesar disso, evitar certos tipos de técnicas pode facilitar a prova de conceito de um sistema, podendo até mesmo facilitar o desenvolvimento de algoritmos.

O relacionamento entre paradigmas de programação e linguagens de programação pode ser complexo pelo fato de linguagens de programação poderem suportar mais de um paradigma.

1. Programação estruturada

Programação estruturada é uma forma de programação de computadores que preconiza que todos os programas possíveis podem ser reduzidos a apenas três estruturas: sequência, decisão e iteração.

Tendo, na prática, sido transformada na Programação modular, a Programação estruturada orienta os programadores para a criação de estruturas simples em seus programas, usando as subrotinas e as funções. Foi a forma dominante na criação de software entre a programação linear e a programação orientada por objetos.

Apesar de ter sido sucedida pela programação orientada por objetos, pode-se dizer que a programação estruturada ainda é marcantemente influente, uma vez que grande parte das pessoas ainda aprendem programação através dela. Além disso, por exigir formas de pensar relativamente complexas, a programação orientada a objetos até hoje ainda não é bem compreendida ou usada pela maioria.

2. Programação Orietada a Objetos

A orientação a objetos, também conhecida como Programação Orientada a Objetos (POO) ou ainda em inglês Object-Oriented Programming (OOP) é um paradigma de análise, projeto e programação de sistemas de software baseado na composição e interação entre diversas unidades de software chamadas de objetos.

Em alguns contextos, prefere-se usar modelagem orientada ao objeto, em vez de projeto.

A análise e projeto orientados a objetos têm como meta identificar o melhor conjunto de objetos para descrever um sistema de software. O funcionamento deste sistema se dá através do relacionamento e troca de mensagens entre estes objetos.

Na programação orientada a objetos, implementa-se um conjunto de classes que definem os objetos presentes no sistema de software. Cada classe determina o comportamento (definidos nos métodos) e estados possíveis (atributos) de seus objetos, assim como o relacionamento com outros objetos.

Smalltalk, Python, Ruby, C++, Object Pascal, Java e C# são exemplos de linguagens de programação orientadas a objetos.

Perl (a partir do 5), PHP (a partir do 4.0), ColdFusion, Javascript, ActionScript e VB.NET são exemplos de linguagens de programação com suporte a orientação a objetos.

3. Programação Declarativa

“O quê fazer? não como fazer!”

Programação declarativa é um paradigma de programação baseado em programação funcional, programação lógica ou programação restritiva). Tal termo é utilizado para discernir tais linguagens em relação à linguagens de programação imperativa.

Outra definição determina que um programa é declarativo se descreve o que e não como seus procedimentos funcionam. Dessa forma, linguagens de marcação são declarativas pois descrevem o que são suas estruturas e não como elas serão utilizadas. Tal definição foge do escopo pois não trata-se de linguagens de programação.

Em particular, a programação restritiva e a programação lógica descrever propriedades da solução desejada, não especificando como o algoritmo em si deve agir. Apesar disso a maioria das linguagens desse paradigmas permitem que os algoritmos sejam implementados com detalhes, então não constituem uma linguagem declarativa pura por definição.

Similarmente, é possível escrever programas de forma declarativa utilizando linguagens de programação imperativas. Isso pode ser obtido utilizando métodos como encapsulamento para esconder detalhes de implementação fora de uma biblioteca.

Linguagens funcionais que admitem tal abordagem incluem Erlang, Haskell e Lisp. Linguagens lógicas que admitem tal abordagem incluem Prolog e Mercury. Linguagens restritivas que admitem tal abordagem incluem Oz.

4. Programação Imperativa

“Como fazer?”

Programação imperativa (ou programação procedural) é um paradigma de programação que descreve a computação como ações (comandos) que mudam o estado (variáveis) de um programa. Muito parecido com o comportamento imperativo das linguagens naturais que expressam ordens, programas imperativos são uma sequência de comandos para o computador executar.

As linguagens de programação imperativa contrastam com outros tipos de linguagem, tais como linguagens de programação declarativa, funcional e lógica. Linguagens de programação funcional, como por exemplo Haskell, não são uma sequência de afirmações e não possuem, por conseqüência, um estado global como as linguagens imperativas. Linguagens de programação lógica, como exemplo Prolog, freqüentemente definem "o que" é para ser computado, mais do que "como" computar, como seria normal em uma linguagem imperativa.

5. Programação Lógica

Programação Lógica é a programação que faz uso da lógica matemática. John McCarthy [1958] foi o primeiro a publicar uma proposta de uso da lógica matemática para programação. A primeira linguagem de programação lógica foi a Planner, a qual permitia a invocação orientada a padrões de planos procedimentais de asserções e de objetivos. Com a necessidade de adaptação aos sistemas de memória muito limitada, que eram disponíveis quando ela foi desenvolvida. A linguagem Planner usava estruturas de controle de backtracking, de tal forma que apenas um único caminho computacional tinha que ser armazenado por vez. Em seguida, o Prolog foi desenvolvido como uma simplificação do Planner que permitia a invocação orientada a padrões apenas a partir de objetivos (também baseado em backtracking). A partir do Planner foram desenvolvidas as linguagens de programação QA-4, Popler, Conniver, e QLISP. As linguagens de programação Mercury, Visual Prolog, Oz e Frill, foram desenvolvidas a partir do Prolog. Atualmente existem linguagens de programação lógica concorrente (não baseadas em backtracking) derivadas do Planner (por exemplo, a Ether) e derivadas do Prolog (ver Shapiro 1989 para um apanhado geral).