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¿Qué son los paradigmas de programación?

La programación engloba diferentes enfoques y técnicas guían el desarrollo de software. Estos enfoques, conocidos como paradigmas de programación, ofrecen distintas filosofías y metodologías para abordar problemas computacionales. Desde la clásica programación imperativa hasta los modernos paradigmas orientados a objetos y funcionales, cada uno tiene sus propias fortalezas, debilidades y aplicaciones específicas.

En este post, nos adentraremos en el mundo de los paradigmas de programación. Exploraremos cómo cada uno de ellos aborda la resolución de problemas, qué los hace únicos y cómo influyen en la forma en que los programadores piensan y desarrollan software.

¿Qué es un paradigma de programación?

Un paradigma de programación es una manera o estilo de programación de software. Existen diferentes formas de diseñar un lenguaje de programación y varios modos de trabajar para obtener los resultados que necesitan los programadores.  Se trata de un conjunto de métodos sistemáticos aplicables en todos los niveles del diseño de programas para resolver problemas computacionales.

Los lenguajes de programación adoptan uno o varios paradigmas en función del tipo de órdenes que permiten implementar como, por ejemplo, Python o JavaScript, que son multiparadigmas.
 

Paradigma imperativo

Los programas consisten en una sucesión de instrucciones o conjunto de sentencias, como si el programador diera órdenes concretas. El desarrollador describe en el código paso por paso todo lo que hará su programa.

Algunos lenguajes: Pascal, COBOL, FORTRAN, C, C++, etc.
 
Otros enfoques subordinados al paradigma de programación imperativa son:

  • Programación estructurada: La programación estructurada es un tipo de programación imperativa donde el flujo de control se define mediante bucles anidados, condicionales y subrutinas, en lugar de a través de GOTO.
  • Programación procedimental: Este paradigma de programación consiste en basarse en un número muy bajo de expresiones repetidas, englobarlas todas en un procedimiento o función y llamarlo cada vez que tenga que ejecutarse.
  • Programación modular: consiste en dividir un programa en módulos o subprogramas con el fin de hacerlo más manejable y legible. Se trata de una evolución de la programación estructurada para resolver problemas de programación más complejos.

Paradigma declarativo

Este paradigma no necesita definir algoritmos puesto que describe el problema en lugar de encontrar una solución al mismo. Este paradigma utiliza el principio del razonamiento lógico para responder a las preguntas o cuestiones consultadas.

Este paradigma a su vez se divide en dos:

  • Programación Lógica: Prolog
  • Programación funcional: Lisp, Scala, Java, Kotlin

Programación orientada a objetos

En este modelo de paradigma se construyen modelos de objetos que representan elementos (objetos) del problema a resolver, que tienen características y funciones. Permite separar los diferentes componentes de un programa, simplificando así su creación, depuración y posteriores mejoras. La programación orientada a objetos disminuye los errores y promociona la reutilización del código. Es una manera especial de programar, que se acerca de alguna manera a cómo expresaríamos las cosas en la vida real.

Podemos definir un objeto como una estructura abstracta que, de manera más fiable, describe un posible objeto del mundo real y su relación con el resto del mundo que lo rodea a través de interfaces.  Ejemplos de lenguajes de programación orientados a objetos serían Java, Python o C#.

La programación orientada a objetos se sirve de diferentes conceptos como:

  • Abstracción de datos
  • Encapsulación
  • Eventos
  • Modularidad
  • Herencia
  • Polimorfismo

Programación reactiva

Este paradigma se basa en escuchar lo que emite un evento o cambios en el flujo de datos, en donde los objetos reaccionan a los valores que reciben de dicho cambio. Las librerías más conocidas son Project Reactor, y RxJava. React/Angular usan RxJs para hacer uso de la programación reactiva.

La programación reactiva es un paradigma que se centra en la propagación automática de los cambios. Se basa en la idea de que los sistemas deberían ser capaces de reaccionar de manera automática y eficiente a los cambios en los datos o en el estado del sistema. Este enfoque es especialmente útil en aplicaciones donde la información fluye constantemente y los eventos pueden ocurrir en cualquier momento.

En la programación reactiva, se utilizan estructuras de datos llamadas «streams» o «flujos» para representar secuencias de eventos o cambios en los datos. Estos flujos pueden ser observados por otros componentes del sistema, que pueden reaccionar ante los eventos emitidos por estos flujos.

Algunos conceptos clave en la programación reactiva incluyen:

  1. Observables: Representan secuencias de eventos o cambios en los datos. Los observables pueden emitir valores, errores o indicar que han terminado.
  2. Observadores: Son los componentes que están suscritos a los observables y reaccionan ante los eventos que emiten. Los observadores pueden ejecutar código en respuesta a los cambios en los flujos de datos.
  3. Operadores: Permiten transformar, combinar y manipular flujos de datos de manera declarativa. Estos operadores facilitan la composición y la creación de flujos más complejos a partir de flujos más simples.

La programación reactiva se utiliza en una variedad de aplicaciones, desde interfaces de usuario interactivas hasta sistemas de transmisión de datos en tiempo real. Algunos ejemplos de bibliotecas y marcos de trabajo populares que implementan programación reactiva son RxJava, RxJS, Reactor y RxSwift.

Programación Funcional

En este paradigma, el énfasis está en la evaluación de funciones matemáticas puras. Se evita el cambio de estado y la mutabilidad de los datos, lo que facilita la escritura de código más conciso y fácil de razonar. Lenguajes como Haskell, Lisp y Scala son ejemplos de lenguajes funcionales.

Programación Lógica

En este enfoque, los programas están basados en reglas lógicas. Se define qué se quiere obtener y el sistema de programación lógica se encarga de encontrar la solución. Prolog es uno de los lenguajes más conocidos que sigue este paradigma.

Programación Declarativa

Este paradigma se centra en describir qué debe hacerse, en lugar de cómo hacerlo. Los lenguajes de consulta como SQL son un ejemplo de programación declarativa, donde se especifica qué datos se desean obtener sin tener que preocuparse por los detalles de cómo se obtienen.

Programación basada en eventos

Este paradigma se centra en responder a eventos que ocurren en el sistema, como clics de ratón o pulsaciones de teclas. Los programas están estructurados en torno a la definición de manejadores de eventos que se activan cuando ocurre un evento específico. JavaScript en el contexto de desarrollo web es un ejemplo común de este paradigma.

Algunos ejemplos de plataformas y herramientas que utilizan la programación orientada a eventos incluyen el modelo de eventos del navegador web (como JavaScript en el navegador), frameworks de desarrollo de aplicaciones web como Node.js, y bibliotecas como Qt para desarrollo de interfaces gráficas.

Paradigmas de programación

Paradigmas de programación

Conclusión sobre paradigmas de programación

En este artículo hemos revisado de manera muy simplificada y superficial algunos de los paradigmas de la programación más relevantes. La forma de hacer las cosas cambia cada día más rápido en la informática y, como hemos visto, también muchos lenguajes de programación se adaptan a nuevas formas de hacer las cosas.

Normalmente se mezclan todos los tipos de paradigmas a la hora de hacer la programación. Como hemos comentado antes, existen varios lenguajes de programación que son considerados como multiparadigma, ya que permiten la implementación y combinación de varias de estas estructuras en el desarrollo de programas.

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