کنکور کامپیوتر
0
ورود | ثبت نام
نظرات
اشتراک
بالا
علاقه‌مندی

اشتراک
 

روش های برنامه نویسی چیست و چرا مهم است؟

این مقاله عالی به بررسی انواع روش های برنامه نویسی، اهمیت و تفاوت هر یک روش های برنامه نویسی و اینکه امروزه از چه روش برنامه نویسی استفاده می‌شود پرداخته است

آیا تابه‌حال به این فکر کرده‌اید که کدهایی که می‌نویسید کدهای بهینه و خوانایی هستند یا نه؟ اگر برنامه‌نویس مبتدی هستید ممکن است اصلاً این موضوع برایتان مهم نباشد ولی اگر کمی جلوتر بروید و بخواهید برنامه‌های پیچیده‌ای بنویسید چطور؟ به‌احتمال زیاد در این صورت برای نگهداری کد، تغییر آن و... به مشکل برمی‌خورید. در این مقاله هدف این است که با روش های برنامه نویسی آشنا شوید و بدانید که قبل از شما افرادی بودند که با مشکلاتی که شما ممکن است هر لحظه با آن‌ها مواجه شوید، برخورد کردند و راهکارهایی را برای برنامه نویسی ارائه دادند.

روش های برنامه نویسی چیست؟

روش های برنامه‌نویسی مجموعه‌ای از اصول طراحی هستند که نحوه نوشتن و سازماندهی کد برنامه را مشخص می‌کنند، در واقع یکسری چارچوبی هستند که به برنامه‌نویس کمک می‌کند تا مسئله پیچیده‌ای را که باید حل شود، مدل‌سازی کند. روش های برنامه نویسی راهی برای طبقه‌بندی زبان های برنامه نویسی بر اساس ویژگی‌هایشان است. روش های برنامه نویسی، زبان یا ابزار برنامه‌نویسی نیستند. شما نمی‌توانید با یک روش چیزی بسازید، آنها بیشتر شبیه مجموعه‌ای از دستورالعمل‌هایی هستند که بسیاری از مردم بر روی آنها توافق کرده‌اند و آنها را توسعه داده‌اند.

تاریخچه روش های برنامه نویسی

روش های برنامه نویسی جدیدی در طول زمان ایجاد شده‌اند و بر اساس نیازهای صنعت و مشکلاتی که در تلاش برای حل آنها هستیم تکامل ‌یافته‌اند. اولین روش برنامه نویسی شناخته شده، بدون ساختار نامیده می‌شد. دلیل استفاده از این نام‌گذاری استفاده از عبارات goto (این عبارت باعث می‌شود که برنامه به یک برچسب مشخص بپرد) بود، این موضوع باعث شد کدی که در نهایت دیده می‌شد کد خوانایی نباشد (بلکه بیشتر یک کد اسپاگتی بود!) خیلی از مردم از این روش رضایت نداشتند، چرا که نگهداری و خطایابی کد را برای آنها بسیار سخت می‌کرد برای همین روزی شخصی به نام Edsger W. Dijkstra استفاده از این عبارت را غیرمجاز دانست و روش برنامه نویسی خود را به نام برنامه نویسی ساختار یافته ایجاد کرد و به دوران تاریک بدون ساختار پایان داد.

اهمیت روش های برنامه نویسی

تصویر شخصی که نمی داند روش های برنامه نویسی چه اهمیتی دارند

درک روش‌های مختلفی که می‌توان با آنها عمل برنامه نویسی را انجام داد بسیار جالب است، به‌دست‌آوردن اطلاعات در مورد این موضوعات راه خوبی برای باز کردن ذهن شما است، همچنین این اصطلاحات در دنیای برنامه نویسی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند پس داشتن یک درک اولیه به شما کمک می‌کند تا موضوعات دیگر را بهتر درک کنید.

انواع روش های برنامه نویسی

روش های برنامه نویسی که شامل روش اعلانی و روش دستوری می شود

روش برنامه نویسی دستوری

برنامه نویسی دستوری قدیمی‌ترین و اساسی‌ترین روش برنامه نویسی است، این روش شامل مجموعه‌ای از دستورالعمل‌های دقیق است که به کامپیوتر داده می‌شود تا به ترتیب معین آنها را اجرا کند در واقع در این روش، ما به‌عنوان برنامه نویس با روش خاصی آنچه را که رایانه باید انجام دهد و نحوه انجام آن را دیکته می‌کنیم. این دستورالعمل‌ها نحوه عملکرد برنامه را گام‌به‌گام نشان می‌دهند. زبان های برنامه نویسی دستوری بسیار ملموس هستند و نزدیک به زبان سیستم کار می‌کنند و همچنین درک کد نوشته شده با این روش آسان است. روش دستوری مانند این است که از دوست خود بخواهید که گام‌به‌گام به شما بگوید چگونه ماشینتان را که خراب شده تعمیر کنید.

روش برنامه نویسی اعلانی

در روش اعلانی بر خلاف روش دستوری، برنامه‌نویس به کامپیوتردستورالعمل‌هایی که بگوید چگونه کار را انجام دهد، نمی‌دهد؛ بلکه فقط آن چیزی را که به‌عنوان نتیجه انتظار دارد را به کامپیوتر ارائه می‌دهد و در فرآیند انجام این کار هیچ دخالتی ندارد و این به منطق زبان برنامه‌نویسی استفاده شده و کامپایلر بستگی دارد که چگونه به نتیجه مورد انتظار برسد. این روش پیچیدگی را از دید مستقیم برنامه‌ نویس پنهان می‌کند. روش اعلانی هم مانند این است که از دوست خود بخواهید ماشینتان را تعمیر کند. برای شما مهم نیست که چگونه این کار را انجام دهد این امر به او بستگی دارد، هدف شما فقط این است که در نهایت یک ماشین سالم تحویل بگیرید.

روش برنامه نویسی دستوری

برنامه‌ نویسی رویه ای

این روش یکی از انواع روش های برنامه نویسی دستوری است. روش رویه ای یک مرحله روش دستوری را بهبود می‌دهد این بهبود هم به این صورت است که دستورالعمل‌های گام‌به‌گام در روش دستوری را به رویه‌هایی تبدیل می‌کند.

حال باید بدانیم منظور از رویه چیست؟ رویه، تابعی است که هیچ مقداری را بر نمی گرداند، البته ممکن است مقداری را هم برگرداند ولی این مقدار لزوما فقط به ورودی‌ها بستگی ندارد و می‌تواند نتیجه هر مقدار دیگری غیر از پارامترهای ورودی هم باشد.

به نمونه کد زیر در زبان جاوااسکریپت توجه کنید:

function factorial(n){
  let answer = 1;
  if (n === 0 || n === 1){
    return answer;
  }
  else {
    for(var i = n; i >= 1; i--){
      answer = answer * i;
    }
    return answer;
  }
}
console.log(factorial(6)); // Output: 720

کد بالا که مربوط به محاسبه فاکتوریل عدد 6 است همان‌طور که می‌بینید به‌جای نوشتن کد پشت‌سرهم از رویه استفاده شده است و در نهایت رویه فراخوانی شده است و این کار باعث شده است که مقداری کد خواناتر شود.

مزایای برنامه نویسی رویه ای:

معایب برنامه نویسی رویه ای:

برنامه‌نویسی ساختاری

ین تصویر مفهوم برنامه نویسی ساختاری را نشان می‌دهد

این روش به‌جای جریان کنترل عادی از یک جریان کنترل ساخت‌یافته تبعیت می‌کند و در این نوع جریان کنترل استفاده از عبارت go to و معادل آن ممنوع است و به‌جای آن از موارد زیر استفاده می‌شود:

خیلی از زبان های برنامه نویسیزبان های برنامه نویسی چیست؟زبان های برنامه نویسی چیست؟این مقاله عالی توضیح داده که زبان های برنامه نویسی چیست؟ و انواع زبان های برنامه نویسی و بهترین زبان برنامه نویسی برای شروع و پردرآمدترین آنها را معرفی کرده جدید با درنظرگرفتن روش ساختاری ایجاد شدند.

برنامه نویسی شی گرا

برنامه‌نویسی شی گرا یکی از محبوب‌ترین و پرکاربردترین روش ها در دنیای امروز است. درک این روش بسیار آسان است، چون زندگی را همان‌طور که ما می‌شناسیم در قالب مجموعه‌ای از اشیا می‌شناسد که در کنار یکدیگر برای حل مشکل خاصی کار می‌کنند. در روش برنامه نویسی شی گرابرنامه نویسی شی گرا چیست؟ شی گرایی چیست؟برنامه نویسی شی گرا چیست؟ شی گرایی چیست؟این صفحه عالی به معرفی برنامه نویسی شی گرا پرداخته و توضیح داده شی گرایی یا همان object oriented یا OPP چیست؟ همچنین مزایای برنامه نویسی شی گرا را بیان کرده تمام اجزای برنامه به‌صورت شی نمایش داده می‌شوند و در داخل این شی توابع و داده‌ها در کنار یکدیگر قرار دارند بر خلاف برنامه‌نویسی تابعی که داده‌ها و توابع را جدا از هم قرار می‌دهد.

این تصویر یک مثال از برنامه‌نویسی شی‌گرا برای درک مفاهیم شی، کلاس، تابع و ویژگی می‌باشد

به نمونه کد زیر در زبان برنامه نویسی جاوا اسکریپتجاوا اسکریپت چیست؟ معرفی زبان برنامه نویسی java scriptجاوا اسکریپت چیست؟ معرفی زبان برنامه نویسی java scriptزبان برنامه نویسی جاوا اسکریپت چیست و چه کاربردی دارد؟ این صفحه عالی به بررسی مزایای JavaScript پرداخته و مبانی برنامه نویسی جاوا اسکریپت را آموزش داده که مربوط به همان مثال فاکتوریل است توجه کنید:

class Factorial {
  constructor(number) {
    this.number = number;
  }
  calculate() {
    let result = 1;
    for (let i = 1; i = this.number; i++) {
      result *= i;
    }
    return result;
  }
}
const factorial = new Factorial(6);
console.log(factorial.calculate()); // Output: 720

چهاراصل مهم در برنامه‌نویسی شی گرا وجود دارد:

این تصویر مفاهیم برنامه نویسی شی گرا را نشان می‌دهد.

روش برنامه نویسی اعلانی

برنامه‌نویسی تابعی

برنامه نویسی تابعی پرکاربردترین روش برنامه ‌نویسی اعلانی است. در این روش، برنامه فقط از توابع و ترکیب آنها ساخته می‌شود و بر خلاف روش دستوری از عباراتی مانند break ،while ،go to ،continue اجتناب می‌شود و همین امر باعث می‌شود که دنبال‌کردن کد سخت‌تر شود.

این تصویر بیانگر برنامه نویسی تابعی است که در آن عباراتی مانند for,break,goto کنار گذاشته شده اند واستفاده نمی‌شوند.

به نمونه کد زیر در زبان جاوا اسکریپت که مربوط به همان مثال فاکتوریل است توجه کنید:

const factorial = (n) => {
    if (n === 0) {
        return 1;
    }
    return n * factorial(n - 1);
};
console.log(factorial(6)); // Output: 720

روش تابعی از یک سری اصول تبعیت می‌کند:

برنامه‌نویسی منطقی

برنامه نویسی منطقی یک روش برنامه نویسی است که بر اساس منطق ریاضی است در این روش به‌جای دنباله‌ای از دستورات، عبارات برنامه شامل مجموعه قوانین (rule) و حقایق (fact) هستند در این نوع برنامه، کاربریک پرس‌وجو (query) ایجاد می‌کند و مفسر راه‌حل را از قوانین و حقایق موجود به دست می‌آورد، این نوع برنامه نویسی معمولاً در حوزه هوش مصنوعیهوش مصنوعی (AI) چیست؟ انواع، کاربردها، مزایا و معایبهوش مصنوعی (AI) چیست؟ انواع، کاربردها، مزایا و معایبهوش مصنوعی یا Artificial Intelligence یا به اختصار AI، امروزه کاربردهای بسیاری پیدا کرده و به یکی از داغ‌ترین حوزه‌های بشر تبدیل شده است، اما با این وجود بسیاری از افراد با کاربردهای آن آشنایی کامل ندارند، به همین علت در این صفحه کاربردها، مزایا و معایب AI بطور کامل بررسی شده است و یادگیری ماشینیادگیری ماشین چیست و چرا مهم است؟ - Machine learning (ML)یادگیری ماشین چیست و چرا مهم است؟ - Machine learning (ML)تعریف یادگیری ماشین : ماشین لرنینگ (Machine Learning یا به اختصار ML) باعث می‌شود که خود ماشین‌ها با آنالیز داده ها امکان یادگیری و پیشرفت داشته باشند کاربرد دارد.

مثال:

در نمونه کد زیر مثال معروف بالا را که به زبان پرولوگ نوشته شده است می‌توان دید:

man(Socrates).
mortal(X) :- man(X).
?- mortal(Socrates).

مزایای برنامه نویسی منطقی:

برنامه نویسی پایگاه داده

این تصویر بیانگر مفهوم برنامه نویسی پایگاه داده است

شما هر نوع برنامه کاربردی که بخواهید بسازید و توسعه دهید به تعامل با پایگاه‌داده نیاز دارید. برنامه نویسی پایگاه داده راهی برای طراحی و نگهداری پایگاه داده برای یک برنامه کاربردی با استفاده از کدنویسی است، بازیابی اطلاعات از پایگاه داده و ایجاد روابط بین مجموعه داده‌ها از وظایف کلیدی در برنامه نویسی پایگاه داده است.

نمونه کد زیر اطلاعات مربوط به همه کتاب‌های یک کتابخانه را نمایش می‌دهد:

SELECT * FROM books

موارد استفاده برنامه نویسی پایگاه داده:

تفاوت روش دستوری و اعلانی

ین تصویر بیانگر یک مثال از تفاوت روش دستوری و اعلانی است

با روش های دستوری و اعلانی به طور جداگانه آشنا شدیم حال در این قسمت به طور عمیق‌تری تفاوت‌های این دو را بررسی می‌کنیم:

بررسی پنج تفاوت کلیدی

 

برنامه‌نویسی دستوری برنامه‌نویسی اعلانی
محاسبات
دستورالعمل‌های گام‌به‌گام را برای چگونگی دستیابی یک برنامه اجرا شده به نتایج دلخواه توصیف می‌کنید. شرایطی را تنظیم می‌کنید که اجرای برنامه آغاز شود تا نتایج دلخواه را ایجاد کند، در این روش کامپایلر ترتیب عملیات را مشخص می‌کند نه برنامه‌نویس.
خوانایی و پیچیدگی
با تأکید بر جریان کنترل، می‌توانید روند گام‌به‌گام را نسبتاً آسان دنبال کنید. ولی با بیشترشدن کد برنامه طولانی‌تر و پیچیده‌تر می‌شود و خواندن آن گیج‌کننده و وقت‌گیر خواهد بود. به دلیل عدم استفاده از فرایندهای گام‌به‌گام این روش پیچیده‌تر است؛ ولی به کد کمتری نیاز دارد و از نظر خوانایی آسان است.
سفارشی‌سازی
برای سفارشی کردن کد و توابع راهکار ساده ارائه می‌دهد از آن جایی که کنترل کاملی بر روند برنامه داریم می‌توانیم ساختار برنامه را مطابق نیازهایمان تغییر دهیم. به دلیل سینتکس پیچیده برنامه‌نویسی اعلانی سفارشی کردن کد سخت است و برای اجرای توابع پیچیده نیاز به ویژگی‌های زیادی دارد.
بهینه‌سازی
در این روش با وجود آن که می‌توانید افزونه اضافه کنید و برنامه‌تان را ارتقا دهید؛ ولی این کار باعث می‌شود بهینه‌سازی سخت‌تر شود؛ چون هر چه کد طولانی‌تر شود احتمال مواجهه با خطا بیشتر می‌شود بهینه‌کردن کد راحت است؛ چون یک الگوریتمی برای کنترل پیاده‌سازی شما وجود دارد همچنین می‌توانید افزونه اضافه کنید برنامه را ارتقا دهید.
ساختار
کد، ساختار طولانی و پیچیده‌ای دارد؛ چون در خود کد مشخص می‌شود که چگونه و به چه ترتیبی باید اجرا شود. ساختار کد مختصر و دقیق و فاقد جزئیات است.

امروزه از چه روش برنامه نویسی استفاده می‌شود؟

این موضوع می‌تواند به برنامه‌نویس بستگی داشته باشد که از چه روشی برای نوشتن کد خود استفاده کند، اما درنظرگرفتن برخی موارد می‌تواند به او در انتخاب روش بهتر کمک کند. روش دستوری یکی از روش‌های کلاسیک است که یادگیری آن آسان است، ممکن است برخی از توسعه‌دهندگان به دلیل آن که می‌توانند در روش اعلانی کدهایی با خوانایی و مقیاس‌پذیری بالا بنویسند به سمت این روش سوق پیدا کنند. اما این مورد را هم باید در نظر داشت، از آن جایی که برنامه‌نویسی در طول زمان تکامل پیدا می‌کند و نرم‌افزار پیچیده‌تر می‌شود برنامه نویسی اعلانی جذابیت خود را از دست می‌دهد و همچنین این امکان هم وجود دارد که انعطاف‌پذیری به‌مرورزمان اهمیت بیشتری پیدا کند و روش دستوری ارزشمندتر شود.

هر زبان برنامه نویسی از چه روش برنامه نویسی پشتیبانی می کند؟

برخی از زبان‌های برنامه‌نویسی تنها از یک روش برنامه نویسی پشتیبانی می‌کنند، اما برخی هم وجود دارند که از چند روش پشتیبانی کنند. در تصویر زیر می‌توانیم چند نمونه از زبان‌هایی که از روش های برنامه نویسی موجود پشتیبانی می‌کنند را به تفکیک روش ببینیم:

تصویر روش های برنامه نویسی و نمونه زبان هایی که هر روش را پشتیبانی می‌کنند نشان می‌دهد

جمع‌بندی

همان‌طور که در سرتاسر مقاله دیدیم روش های برنامه نویسی راهی برای حل مشکلات برنامه نویسی و سازمان‌دهی کد هستند با روش های دستوری و اعلانی و انواع هر کدام تا حد خوبی آشنا شدیم و دانستیم هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند و هیچ روش برنامه نویسی کاملی وجود ندارد و انتخاب روش بهتر به زبان برنامه نویسی که می‌خواهید استفاده کنید و برنامه‌ای که می‌خواهید بنویسید بستگی دارد.

روش های رایج برنامه نویسی کدام‌اند؟

روش های دستوری، رویه‌ای، تابعی، اعلانی و شی گرا برخی از محبوب‌ترین و پرکاربردترین روش های امروزی هستند و دانستن اصول اولیه در مورد آنها برای دانش عمومی و همچنین برای درک بهتر سایر موضوعات دنیای کدنویسی خوب است.

تفاوت بین روش برنامه نویسی و زبان برنامه‌نویسی چیست؟

زبان برنامه نویسی در مورد حل مسائل است و معمولاً مشکلات را می‌توان به روش های مختلفی حل کرد. روش برنامه نویسی راهی برای نزدیک‌شدن به یک مسئله است. درحالی‌که برخی از زبان‌های برنامه‌نویسی به شما امکان استفاده از یک رویکرد را می‌دهند، امروزه اکثر محبوب به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهند از ترکیبی از روش‌ها استفاده کنند.

مهم‌ترین روش برنامه نویسی کدام است؟

برنامه نویسی شی گرا احتمالاً یکی از محبوب‌ترین روش های برنامه نویسی است.

روش های برنامه نویسی چه می‌کنند؟

روش های برنامه نویسی پیچیدگی برنامه‌ها را کاهش می‌دهند، هر برنامه‌نویس هنگام پیاده‌سازی کد خود باید از یک روش پیروی کند، هر کدام مزایا و معایب خود را دارند. اگر مبتدی هستید، بهتر است اول برنامه نویسی شی گرا و برنامه نویسی تابعی را یاد بگیرید.

امتیازدهی5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 15.00 امتیاز (2 رای)
اشتراک
بارگذاری نظرات