PDF de programación - Tema 1 - Paradigmas de la programación

PARADIGMAS DE PROGRAMACIÓN

Un paradigma de programación es un caso específico de paradigma. La definición estricta de
paradigma se puede encontrar en la bibliografía pero intuitivamente nos podemos quedar con la idea de
que un paradigma es un ejemplo clave que extrae las características definitorias de algo. Por ejemplo,
si decimos que Espronceda es el paradigma de los autores románticos queremos decir que las
características que destacan en este autor son las características que definen el ser de un autor
romántico. Por tanto, al decir que otro autor es romántico basta con pensar en las características de
Espronceda como paradigma y ya sabremos cómo es este nuevo autor.

Por esto decimos que un paradigma es un ejemplo base sobre el que considerar los demás
individuos. También podemos decir que es un ejemplo de referencia al que se acude para valorar si una
cierta situación cumple o no con las características esperadas. Por tanto, es una clasificación, separando
los individuos que cumplen las condiciones y los que no.

Esta aproximación nos da una idea del concepto pero no es suficiente. Desde un punto de vista

de ingeniería podemos contar con la siguiente definición:

“Un paradigma es un conjunto de teorías, estándares y métodos que
juntos representan una forma de organizar el conocimiento, esto
es, una forma de ver el mundo” [Thomas Kuhn]

Esta definición puede parecer larga, pero realmente es muy sintética ya que cada una de sus

palabras encierra un significado complejo. Empezaremos por simplificarla en:

"es un conjunto de elementos que representan una forma de
organizar el conocimiento".

Con esto estamos diciendo que el paradigma nos va a ayudar a organizar un conocimiento sobre
algo. También nos dice que esta organización representará una forma de ver el mundo. Esto quiere
decir que un paradigma es una abstracción de una cierta realidad. Sabemos que toda abstracción y
toda organización implican una simplificación pero también que nos ayudan a tratar situaciones cuya
complejidad sería inabordable de otro modo.

Siguiendo con el análisis nos queda tratar los tres elementos que componen un paradigma:

teorías, estándares y métodos.

Estos elementos se interrelacionan en el paradigma para constituirlo de la siguiente forma: las
teorías representan los conceptos que van a formar la abstracción, los estándares establecen normas
que permitan realizar la abstracción según unas definiciones que las hagan compatibles con el resto de
los trabajos existentes y los métodos nos dan un conjunto de pasos a dar para poder aplicar las teorías y
estándares sin necesidad de hacer uso de improvisaciones.

Como vemos, esta definición nos dice que un paradigma es una herramienta de gran utilidad en
las aplicaciones de ingeniería como ayuda para llevar a buen término conjuntos de tareas similares con
las características definidas por el paradigma.

Tema 1 - Paradigmas de la programación1 Pero, un Paradigma de Programación es algo más específico y se usa para cualificar conceptos

muy dispares dentro del área de aplicación de los lenguajes.

Sin entrar en valorar la corrección en el uso de la denominación de paradigma de programación
que se considera incorrecto por algunos autores, profundizaremos en su significado a través de las
distintas aplicaciones o usos que del concepto se hacen. Veremos cómo de este estudio se obtienen
jugosas conclusiones que enfocan perfectamente el ámbito de estudio sobre el que queremos trabajar al
plantear como objetivo los paradigmas funcional, paralelo y de tiempo real.

Como primera idea, vamos a decir que un paradigma de programación es una forma de
pensar a la hora de programar, una manera de construir programas. A lo largo de la historia, algunos
lenguajes de programación han introducido nuevos paradigmas de programación, como pasó con
Fortran (1957 - imperativo), Lisp (1959 - funcional), Prolog (1972 - lógico) o Simula (1979 - orientado a
objetos), y otros muchos han cumplido con los paradigmas existentes, con uno o varios y con distintos
niveles de compromiso.

Con esta primera idea de Paradigma de Programación (en adelante PdP para mayor claridad del
texto) vamos a colocar los paradigmas en su lugar dentro de un ciclo de desarrollo de software
(principal actividad donde se incluyen tareas de programación y, por tanto, se usan PdP). Vamos a
tomar el siguiente diagrama como esquema simplificado de un desarrollo software.

Especificaciones
en lenguaje Natural

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---

Análisis

Especificación

Diseño

Diseño Técnico

PdP

Programación

Programas

Compilación

Código Máquina

Figura 2.1: PdP en un ciclo de desarrollo software

Como se puede apreciar en el diagrama partimos de unas especificaciones que estarán en
lenguaje natural. No hay que confundir esta denominación con lenguaje humano hablado o escrito,
realmente lo que significa, en este caso, es algún tipo de dialecto distinto de cualquiera que el ordenador
pueda entender directamente. Un ejemplo de lenguaje natural en este sentido puede ser el lenguaje
matemático, manejado por humanos pero inútil para un ordenador (de forma directa, salvo que se use
un programa matemático especial). También podemos considerar lenguaje natural una lista de
especificaciones en un documento, un libro, una imagen, un diagrama o una presentación. Este lenguaje
natural se caracteriza por su fácil comprensión para el ser humano, pero también por su imprecisión y
ambigüedad.

Los siguientes pasos existentes son el análisis y el diseño en los que se utilizan técnicas
especiales de ingeniería (del software, del conocimiento u otras) que permitan abordar el proyecto con
calidad, planificando y realizando las tareas en orden.

Tema 1 - Paradigmas de la programación2 Como tercer paso tenemos la programación, donde son de utilidad los PdP. En este paso se
genera código en un lenguaje de programación no comprensible para el ordenador pero directamente
traducible (salvo errores sintácticos).

El último paso es la generación de código ejecutable por el ordenador, comúnmente

denominado código máquina.

Dentro de este ciclo el paradigma sirve como guía a la hora de implementar en un cierto
lenguaje de programación lo diseñado como respuesta a los requerimientos recibidos y también para
elegir un lenguaje de implantación según las necesidades que el diseño establece.

Se pueden considerar los siguientes PdP y algún otro, ya que esta enumeración no es exhaustiva:
• Programación concurrente.
• Programación declarativa.
• Programación distribuida.
• Programación de tiempo real.
• Programación estructurada.
• Programación funcional.
• Programación imperativa.
• Programación lógica.
• Programación modular.
• Programación orientada a módulos.
• Programación orientada a objetos.
• Programación orientada a procedimientos.
• Programación cliente/servidor.
En este punto ya tenemos alguna definición y hemos aclarado el concepto de PdP. Tenemos
incluso ejemplos que nos relacionan el concepto con otros conocimientos que han sido adquiridos en
otros momentos del aprendizaje de la programación. Pero, aun queda pendiente la utilidad concreta de
los PdP. ¿Para qué nos sirven los paradigmas? A esta pregunta intentaremos dar respuesta en el
siguiente apartado.

UTILIDAD Y CUMPLIMIENTO DE LOS PDP

La utilidad de los paradigmas desde un punto de vista práctico es triple:

•

Sirven para establecer clasificaciones dentro del conjunto de los lenguajes de
programación. Esta organización es de utilidad como ayuda para comprender la evolución,
relaciones y características de los elementos clasificados.

• Ayudan a describir lenguajes existentes en base a los paradigmas que cumplen lo que
facilita tareas de ingeniería del software como la elección del lenguaje de implementación.
Gracias a una elección basada en los paradigmas cumplidos por los lenguajes candidatos, se
podrá garantizar que el lenguaje permita realizar las tareas requeridas.

• Permiten establecer las características deseadas de un nuevo lenguaje en función de los

Tema 1 - Paradigmas de la programación3 paradigmas que deseamos que cumpla. Gracias a lo cual se puede planificar las
características para que se ajuste a lo deseado y a lo requerido por los futuros usuarios del
lenguaje. Se podrán crear lenguajes que cubran segmentos no soportados por otros cuando
sea necesario y el estudio de los paradigmas necesarios brindará la oportunidad de conocer a
priori como será el lenguaje antes de realizar el esfuerzo de su creación.

Para conseguir esta utilidad por parte de los paradigmas, hay que establecer también el concepto
de cumplimiento de un paradigma. Los lenguajes de programación cumplirán o no un paradigma según
cumplan con las características esperadas.

Pero ¿qué sucede cuando un lenguaje no cumple todas pero sí parte de las características? Para
enfrentar estas situaciones necesitamos relajar el concepto de cumplimiento o introducir variantes del
mismo. Definiremos los niveles de cumplimiento de un paradigma como los siguientes:

• Paradigma no permitido. En este caso, un determinado paradigma no puede ser utilizado

o conseguido con este lenguaje porque las construcciones del mismo no lo permiten.

• Paradigma permitido. A este nivel, es posible programar siguiendo cierto paradigma pero
no es sencillo o cómodo y en algunos casos es especialmente difícil porque el lenguaje no
favorece su utilización.

• Paradigma soportado. Diremos que está soportado cuando es la recomendación más
común para el lenguaje, cuando la programación habitual lo sigue e incluso resulta complejo
y difícil no cumplir el paradigma.

• Paradigma obligatorio. En este caso será imposible no seguir el paradigma porque no hay

construcciones en el lenguaje que permitan salir de la norm