Знакомство С Функциональным Программированием В Python, Javascript И Java By Дмитрий Переводit Nop::nuances Of Programming
Вот почему функциональное программирование часто называют «чистым программированием»! Функции выполняются так, как если бы они вычисляли математические функции, без непреднамеренных побочных эффектов. В этой программе, если вы захотите протестировать ее, вам придется отслеживать глобальное состояние счетчика и запускать функцию increment() 5 раз, чтобы убедиться, что она работает, каждый раз.
- Может показаться, что я “натягиваю сову на глобус”, выставляя декларативное программирование святым граалем.
- Поскольку ФП сложнее в освоении, чем ООП, не каждый программист выберет этот подход.
- Функциональное программирование повысит вашу производительность и предложит вам лучшие модульные решения с ярлыками.
- Функции сложения для целых чисел и чисел с плавающей точкой различны, но для удобства они носят одно имя.
- В каждой функциональной программе, которую вы пишете, вы разбиваете функции на настолько маленькие, насколько это возможно.
Можно называть эту черту честность сигнатуры метода (method signature honesty). Последовательность выполнения подпрограмм определяет сам код и компилятор, а не программист. Каждая команда — это какое-то правило, поэтому нет разницы, когда мы запишем это правило, в начале или в конце кода.
Функциональное Программирование В Javascript
Функциональное программирование повысит вашу производительность и предложит вам лучшие модульные решения с ярлыками. Некоторые важные действия по определению сложно или невозможно реализовать через чистые функции. Поэтому программистам приходится прибегать к дополнительным ухищрениям и усложнять код, чтобы избежать этого минуса.
👉 Получается, что смысл функционального программирования в том, чтобы описать не сами чёткие шаги к цели, а правила, по которым компилятор сам должен дойти до нужного результата. Поскольку компьютеры по своей сути являются машинами, нам нужен хороший способ связи с ними. Однако, чем больше мы абстрагируемся от единиц и нулей, тем более специализированным становится язык. Вот почему у нас так много языков высокого уровня, потому что все они работают по-разному и хорошо подходят для разных задач. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно любой из двух парадигм программирования, обращайтесь к нам за советом. Какую задачу они пытались решить, если в условной Java и так все работает без этих ваших всяких монад.
Это толкование должно быть независимо от деталей исполнения и понятно людям, не имеющим научной степени в предметной области. Сейчас очень интересное время для тех, кто занимается разработкой программных продуктов. Облачные вычисления, а, следовательно, и неограниченные объемы компьютерных мощностей теперь стали доступны всем. Но, вместе с тем, появились и более высокие требования в отношении масштабируемости, производительности и параллелизма.
В Данной Парадигме Предусматривается Применение Функций Первого Класса И Высшего Порядка
При необходимости, в функциональном программировании вся совокупность последовательных состояний вычислительного процесса представляется явным образом, например, как список. Функциональное программирование – это программирование с использованием математических функций. Поля также известны под названием «атрибуты», а код в форме процедур, часто называют «методами». Объединяя данные и связанное с ними поведение в один «объект», объектно-ориентированное программирование облегчает понимание того, как работает программа.
Ссылочная прозрачность возможна только, если функция не влияет на состояние программы или в общем не старается выполнить более одной операции. Функциональное программирование — это парадигма декларативного программирования, в которой программы создаются путем последовательного применения функций, а не инструкций. Функциональные программисты, работающие над реальными программами, используют побочные эффекты и функции с побочными эффектами. Теория так и оставалась теорией, пока в конце 1950-х годов Джон Маккарти не разработал язык Лисп, который стал первым почти функциональным языком программирования и многие годы оставался единственным таковым. Нужда в этом возникла из-за всё более возрастающей сложности программного обеспечения. Подпрограммы высшего порядка допускают принятие в качестве аргумента других функций.
Благодаря своим особенностям функциональное программирование распространено при работе с важными данными или при решении задач, где нужны сложные вычисления. Есть фреймворки, с которыми проще работать в функциональном стиле, а есть такие, в которых сочетаются оба подхода. Функциональные языки программирования — это языки, в которых процессы представлены как функции в математическом понимании этого слова.
Объектно-ориентированное программирование и функциональное программирование преследуют одну и ту же цель — разработка программ, которые просты для понимания и не содержат ошибок. Функциональные концепции входят во все большее количество современных языков, а некоторые языки так вообще создаются сразу функциональными. Эта статья для программистов, давно желавших понять Функциональное Программирование, пытавшихся что-то почитать на эту тему и упершихся в стену «да что, это блин за хрень такая, и зачем все так усложнять!? Поэтому в этой статье я попытаюсь ответить на вопрос «зачем они это придумали», не сильно ударяясь в технические дебри. Я сегодня побуду таким «Робертом Киосаки от функционального программирования», который не столько учит вас финансовой функциональной грамотности, сколько мотивирует ее в себе развивать. Этот минус вытекает из тех же особенностей, что и преимущества.
Для того чтобы метод стал математической функцией, он должен соответствовать двум требованиям. Прежде всего, он должен быть ссылочно прозрачным (referentially transparent). Ссылочно прозрачная функция всегда дает один и тот же результат, если вы предоставляете ей одни и те же аргументы. Это означает, что такая функция должна работать только со значениями, которые мы передаем, она не должна ссылаться на глобальное состояние.
Функциональное И Объектно-ориентированное Программирование
Можно сказать, что парадигмы функционального программирования не ориентированы на использование для решений, которые на протяжении многих лет базировались на императивных принципах. Задача повара четко выполнять шаги инструкции в заданной очередности. Недопустимо вначале посолить, а потом набрать воды или взять 20 свекл на 10 порций. Весь порядок и характер действий повара определяет инструкция, которая составлена «программистом» процесса. Другими словами, происходит управление исполнителем, которые претворяет в жизнь наши задания. Конечно, принципы первой группы языков применимы далеко не везде, однако в своих сферах они практически незаменимы.
Эта особенность функционального программирования — плюс и минус одновременно. Минус в том, что для некоторых важных задач порядок действий важен по определению. Если данные будут вводиться или выводиться хаотично, в непредсказуемом порядке, это ухудшит работу программы. Поэтому часто функциональное программирование комбинируют с императивным — для большей гибкости и производительности кода в целом. В традиционных языках программирования (например, Си++) вызов функции приводит к вычислению всех аргументов. Если какой-либо аргумент не использовался в функции, то результат вычислений пропадает, следовательно, вычисления были произведены впустую.
Это значит, что для эффективной работы в языке должен быть мощный сборщик мусора или удобные инструменты для ручной работы с памятью. За ней нужно следить, иначе есть риск серьезного снижения производительности. В конце концов, компилятор Java создавался без учета функционального программирования, в связи с чем не может использовать многие из преимуществ функциональное программирование js этой парадигмы. Каждая из этих функций принимает входное значение и возвращает согласующееся с ним выходное значение, не изменяясь и не подвергаясь воздействию со стороны состояния программы. Очень часто строгие языки включают в себя средства поддержки некоторых полезных возможностей, присущих нестрогим языкам, например бесконечных списков.
Increment() возвращает что-то новое при каждом вызове, поэтому вам нужно использовать отладчик для выполнения программы. Отладка функционального программирования, возможно, значительно проще, чем другие парадигмы программирования, из-за его модульности и отсутствия побочных эффектов. Как выглядит хорошо структурированное программное обеспечение? Его легко написать, легко отлаживать и можно использовать повторно?
Конечно, кто-то может возразить, что это не так просто написать, но давайте коснемся двух других моментов, пока вы размышляете о функциональной парадигме. Java содержит интерфейс, java.util.function.Function, предоставляющий методы для композиции функций. Метод compose сначала выполняет переданную ему функцию (multiplyByTen), а затем передает возвращаемое значение внешней функции (square). Давайте взглянем на то, как можно реализовывать разные функциональные принципы с помощью JS.
Когда объект выполнит своё предназначение, он вскоре будет также автоматически уничтожен сборщиком мусора, который имеется в любом функциональном языке. Такой же принцип, помимо языков функционального программирования, действует в Javascript, PHP и в ряде других систем. В данном случае мы также имеем дело с командами, но администратор выполняет их не в конкретной очередности, а на свое усмотрение, исходя из необходимости. Таким образом, задача этого сотрудника состоит в выполнении своих функций, исходя из прописанных правил.
Повар должен следовать этим инструкциям ровно в той последовательности, в которой вы их написали. Функциональное программирование существует немного дольше, чем объектно-ориентированное программирование, ещё со времён машины Тьюринга. За последние пару поколений он пережил спад, но в последнее время довольно быстро вернулся в JavaScript, который не зависит от парадигм, но считается более функциональным языком, чем объектно-ориентированный. Хотя ООП и ФП — это две совершенно разные концепции, это не означает, что они взаимоисключают друг друга. Эти два метода могут быть эффективно использованы в одном исходном коде разрабатываемого приложения.
В эту же категорию могут быть отнесены также Erlang, Scala, Clojure. Все подобные языки программирования объединяет одно очень важное преимущество. С их помощью можно писать конкурентные программные продукты, поэтому при их использовании отпадают такие проблемы, как взаимные блокировки и потокобезопасность. Простой пример двух решений одной задачи (используется один и тот же язык Python) иллюстрирует это.
Что приходится компенсировать бесконечными if-ами, assert-ами, и обмазывать толстым слоем контрактов и тестов. Сложности с пониманием ФП у «обычного разработчика» во многом обусловлены также необходимостью смены парадигмы императивного https://deveducation.com/ программирования на декларативное. Очень многие алгоритмы в функциональном подходе построены на рекурсии — функциях, вызывающих себя. Так реализованы многие действия, где что-то нужно выполнить несколько раз.
Они существенно отличаются логикой работы, ещё и создают путаницу в названиях. Когда разработчики программного обеспечения объединяют ООП и ФП в своих процессах разработки, они могут создавать гибкие, высокопроизводительные, простые в обслуживании и тестировании решения. Поскольку ФП сложнее в освоении, чем ООП, не каждый программист выберет этот подход. ФП тесно связан с манипулированием данными, а для написания кода требуется другой подход. При преобразовании реального сценария в код, намного проще мыслить ОО категориями. В ФП, такие преобразования потребуют больше умственных усилий.
Программы на функциональных языках обычно короче и проще, чем те же самые программы на императивных языках. Сравним программы на Си и на абстрактном функциональном языке на примере сортировки списка быстрым методом Хоара (пример, уже ста́вший классическим при описании преимуществ функциональных языков). Дилетант и наиболее определенное значение слова “переменная” меняются, переходя из одного состояния в другое. Теперь вы можете задаться вопросом, какое влияние окажет запрет на изменение значения переменной. С таким преимуществом следует понимать концепцию, что ваша программа сохранится до конца.
В каком-то смысле противоположностью вызова по значению является вызов по необходимости. В этом случае аргумент вычисляется, только если он нужен для вычисления результата. Примером такого поведения можно взять оператор конъюнкции всё из того же Си++ (&&), который не вычисляет значение второго аргумента, если первый аргумент имеет ложное значение. Некоторые компиляторы, такие как gcc, в целях оптимизации предоставляют программисту ключевые слова для обозначения чистых функций[12]. Fortran 95 позволяет обозначать функции как «pure» (чистые)[13]. Функциональное программирование также обеспечивает преимущества для повышения читабельности.