Codificação e Paradigmas de Linguagens de Programação

Linguagem de programação - um conjunto de termos (vocábulário) e regras (sintaxe) que permitem a formulação de instruções a um computador.

Codificação - a aplicação do vocabulário (repertório de instruções) e sintaxe próprios de alguma linguagem de programação para representar as instruções em condições de codificação pelo computador e conseqüente execução. 

Paradigma de programação - maneira como o desenvolvedor resolve um problema e determina como um programa poderá ser executado. Eles são classificados quanto ao seu conceito base, podendo ser : imperativo, funcional, lógico, orientado a objetos e estruturado. Uma linguagem de programação pode combinar dois ou mais paradigmas para potencializar as análises e soluções, cabendo ao programador escolher o mais apropriado. 

- Programação Procedural

É um paradigma de programação baseado no conceito de chamadas a procedimentos, também conhecidos como rotinas, subrotinas, métodos, ou funções, que simplesmente contém um conjunto de passos computacionais a serem executados. Um dado procedimento pode ser chamado a qualquer hora durante a execução de um programa, inclusive por outros procedimentos ou por si mesmo.

Esse paradigma ainda é muito usado, por ser mais fácil de compreender e normalmente programadores aprendem a desenvolver usando esse paradigma, ele pode ser eficiente para problemas simples e até para o aprendizado, mas não se prenda a esse tipo de paradigma, existem outros que são muito melhores do que esse.

Características:

- Conjunto de instruções organizado em blocos para executar determinada tarefa(funções).

- Conjuntos de funções agrupadas por funcionalidades em bibliotecas.

- Modelagem por meio de fluxograma e grande utilização de algorítimos.

- Extremamente técnico.

Algumas linguagens com esse paradigma:

- C

- Pascal

- Basic

- C++

- PHP

- Python

- Visual Basic

- Perl

- Programação Orientada a Objetos

A orientação a objetos é o paradigma de programação predominante atualmente e está, aos poucos, substituindo a programação procedural, criada no inicio da década de 1960.

Nesse paradigma o programa é composto por objetos com propriedades (atributos) e operações (métodos) que podem ser executados por eles.

Todas as funcionalidades e atributos de cada entidade do sistema são armazenados em classe que representam essa entidade.

Normalmente, utilizamos a Unified Modeling Language (UML) para modelar soluções orientadas a objetos.

Características: 

- Podemos definir objeto como abstração de um particular aspecto de interesse, incluindo não somente sua estrutura, como nos métodos tradicionais, mas também comportamento, regras, conhecimento, responsabilidades, ciclo de vida, intrínsecos ao aspecto em questão. Objetos com características comuns são agrupados em classes.

- Uma característica derivada da forma muito comum de hierarquia "é um", é a herança. Subclasses herdam estrutura e comportamento das subclasses às quais estão ligadas, evitando assim redundâncias e inconsistências. Deve-se observar a possibilidade de herança múltipla no caso em que uma subclasse pode ter relacionamento "é um" com mais de uma superclasse.

- Os objetos existem em convívio com outros objetos, e não isoladamente. Assim, chama-se comportamento às ações e reações de um objeto, mudando de estado e trocando mensagens, em contato com os demais objetos. É sua atividade visível. É representado pelos chamados métodos, descritos para cada classe de objetos.

- Outras características bastante interessantes, provenientes da área de inteligência artificial, são a representação de conhecimento e a definição de regras sobre objetos ou classes de objetos. É crescente a colaboração entre as áreas de orientação a objetos e de inteligência artificial, trazendo grandes contribuições a ambas.

Algumas linguagens com esse paradigma: 

- C++

- C#

- VB.NET

- Java

- Python

- Ruby

- Smalltalk

- Programação Multiparadigma

Uma linguagem de programação multiparadigma é uma linguagem que suporta mais de um paradigma de programação. A ideia de uma linguagem multiparadigma é fornecer um framework no qual o programador possa trabalhar com vários estilos, misturando livremente construtores de diferentes paradigmas. O objetivo em se projetar linguagens deste tipo é reservar aos programadores a melhor ferramenta para determinado trabalho, admitindo que nenhum paradigma resolva todos os problemas da maneira mais elegante, ou mesmo eficiente.

As características da programação multiparadigma pode ser relaciona com a junção dos paradigmas de programação que ela reúne, ou seja, ela une todas as características dos paradigmas de programação que ela engloba.

Algumas linguagens com esse paradigma:

- Scala

- Oz

- Programação Estruturada

Não existe uma definição universalmente  aceita para a programação estruturada; ao 

contrário, existem várias escolas de pensamento que a conceituam.

No sentido mais restrito, o conceito de programação estruturada diz respeito à forma do 

programa e do processo de codificação. É um conjunto de convenções que o programador pode seguir para produzir o código estruturado. As regras de codificação impõem limitações sobre o uso das estruturas básicas de controle, estruturas de composição modular e documentação.

Características: 

- Programação sem GO TO (eliminação completa ou parcial do comando GO TO)

- Programação com apenas três estruturas básicas de controle: seqüência, seleção e iteração 

- Forma de um programa estruturado

- Aplicação de convenções de codificação estruturada a uma linguagem de programação específica

Algumas linguagens com esse paradigma: 

- Pascal

- C

Qual Paradigma escolher para o meu projeto?

O universo computacional é complexo. Desta forma, este universo foi divido em partes, para que a complexidade pudesse ser trabalhada ("dividir para conquistar"). A existência de diversos paradigmas de programação justifica-se apenas pela existência de diversas classes de problemas. A escolha de um paradigma depende do tipo de problema a ser solucionado. Procurar a solução para um problema consiste em escolher o paradigma que permita a expressão da solução com o mínimo de esforço. No entanto, certos problemas não permitem uma solução concisa com a utilização de apenas uma paradigma, isto é, necessitam de uma forma de expressão mais ampla para serem solucionados. 

Também é sempre necessário lembrar que o paradigma de programação é totalmente independente da linguagem de programação, ou seja, a orientação a objetos é um paradigma criado para a solução de problemas para desenvolvedores e não tem uma ligação de necessidade com nenhuma linguagem, quem aborda esses paradigmas são as linguagens de programação, e também podemos vemos que varias linguagens de programação abordam vários tipos de paradigma de programação.

Paradigm	Description	Main characteristics	Related paradigm(s)	Critics	Examples
Imperative	Computation as statements that directly change a program state (datafields)	Direct assignments, common data structures, global variables		Edsger W. Dijkstra, Michael A. Jackson	C, C++, Java, PHP, Python
Structured	A style of imperative programming with more logical program structure	Structograms, indentation, either no, or limited use of, goto statements	Imperative		C, C++, Java
Procedural	Derived from structured programming, based on the concept of modular programming or the procedure call	Local variables, sequence, selection, iteration, and modularization	Structured, imperative		C, C++, Lisp, PHP, Python
Functional	Treats computation as the evaluation of mathematical functions avoiding state and mutable data	Lambda calculus, compositionality, formula, recursion, referential transparency, no side effects			Erlang, Haskell, Lisp, Clojure, Scala, F#
Event-driven including time driven	Program flow is determined mainly by events, such as mouse clicks or interrupts including timer	Main loop, event handlers, asynchronous processes	Procedural, dataflow		ActionScript
Object-oriented	Treats datafields as objects manipulated through pre-defined methods only	Objects, methods, message passing, information hiding, data abstraction, encapsulation, polymorphism, inheritance, serialization-marshalling		See here and[1][2]	Common Lisp, C++, C#, Eiffel, Java, PHP, Python, Ruby, Scala
Declarative	Defines computation logic without defining its detailed control flow	4GLs, spreadsheets, report program generators			SQL, regular expressions, CSS
Automata-based programming	Treats programs as a model of a finite state machine or any other formal automata	State enumeration, control variable, state changes, isomorphism, state transition table	Imperative, event-driven

Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_programming_paradigms

Referências: 

FEDELI, R. D.; POLLONI, E. G. F.; PERES, F. E. Introdução à Ciência da Computação. --2 ed -- São Paulo:Cengage Learning, 2010.

MONTEIRO, M. A. Introdução à organização de computadores. 4 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2002.