Функциональное программирование — это парадигма программирования, которая делает упор на использование чистых функций и неизменяемых данных. Я рассматриваю функциональное программирование как ключевой фактор подлинной простоты в разработке программного обеспечения, или, говоря иначе, как механизм, позволяющий избежать чрезмерного усложнения.
Он выполняет обещания объектной ориентации (которые, к сожалению, ООП не удалось реализовать) и помогает сделать системы более простыми для рассуждений, чтения и обслуживания.
Один из основных способов добиться этого — просто удалить ненужные церемонии, шаблонный код, языковой шум и чрезмерную спецификацию. В функциональном программировании меньше значит больше.
Неизменяемые данные
Неизменяемые данные, основной принцип функционального программирования, гарантируют, что значение, присвоенное переменной, нельзя будет изменить. Это устраняет риск непреднамеренных побочных эффектов и делает поведение функций полностью предсказуемым.
Некоторые языки, например. Haskell использует эту идею, чтобы включить кэширование в реальном времени значений, возвращаемых функциями во время выполнения, потому что он может рассматривать каждую функцию как сопоставление входных данных с выходными, где после выполнения с одним набором входных данных каждое последующее выполнение может просто возвращать один и тот же результат.
С неизменяемыми данными разработчики могут рассуждать о коде, сосредоточившись исключительно на входных и выходных данных функций, не беспокоясь о неожиданных изменениях в общем состоянии, состоянии, совместно используемом по ссылке. Эта простота в дизайне снижает вероятность ошибок и упрощает поддержку кода с течением времени.
Изменения, основанные на побочных эффектах, ограничены краями дизайна и ограничены «посередине», например. только обновление базы данных в конце потока обработки данных или только чтение входных значений в начале выполнения, опять же не в середине.
Функции первого класса
Помимо неизменности, в функциональном программировании функции рассматриваются как объекты первого класса, что означает, что они могут быть назначены переменным, переданы в качестве аргументов другим функциям и возвращены в качестве результатов. Модульная природа функционального программирования способствует разбиению задач на более мелкие независимые функции, в результате чего получается код, который легче понять и протестировать.
Объединяя неизменяемую передачу данных с первоклассными чистыми функциями, мы получаем возможность понимать и контролировать поток данных через наш дизайн. Поток от входов через алгоритмы к выходам.
Благодаря этому функциональное программирование имеет поразительное сходство со строительством из блоков Lego. Точно так же, как блоки Lego бывают разных форм и размеров, FP поощряет создание небольших функций и объединение их вместе. Каждая функция похожа на блок Lego, выполняющий простую задачу и имеющий четко определенные входные и выходные данные. Функции — это чистые манипуляции с данными.
Хорошим примером, который может протестировать каждый, являются функции командной строки Linux. Они используют оператор конвейера для передачи данных исключительно между командами терминала, без сохранения какого-либо состояния внутри самих функций.
Эти функции можно комбинировать вместе, подобно соединению блоков Lego, для пошагового создания сложной функциональности. И композиция чистой функции — тоже чистая функция. FP допускает постепенную итеративную эволюцию к намеченной цели, гарантируя, что каждый шаг работает так, как задумано.
Кроме того, подобно тому, как блоки Lego спроектированы так, чтобы быть совместимыми друг с другом независимо от формы, функциональное программирование способствует использованию простых преобразований данных, которые не зависят от контекста, чтобы действовать как адаптеры между функциями, входы и выходы которых могут не совпадать точно.
Чистые функции не полагаются на внешнее состояние или изменяемые переменные, и, подобно блокам Lego, могут использоваться в различных конструкциях без изменения их основных свойств.
Аналогия, которую я часто использую для описания систем по ссылкам, которые сосредоточены на прямом манипулировании памятью в таких языках, как объектно-ориентированный c+ или java, представляет собой блоки лего, которые помимо того, что они соединены вместе, также склеены или связаны вместе неразрывной нитью. Вы не можете сдвинуть ни одной детали, потому что вся конструкция может развалиться.
По сути, функциональное программирование поощряет устойчивый восходящий подход к проектированию, который масштабируется независимо от общей формы структуры, которую вы строите, где небольшие автономные части объединяются для создания больших сложных систем.
Акцент на модульность, компонуемость и независимость от изменяемого состояния делает как функциональное программирование, так и строительство с использованием блоков Lego интуитивно понятными, гибкими и способствует созданию элегантных решений.
Спасибо за вашу поддержку и увидимся в следующий раз!
Если вам нравится контент, поддержите меня на Patreon или с помощью Super Thank, или посетите и прочитайте мои статьи на Medium.
https://www.patreon.com/SoftwareMinimalist
https://medium.com/@SoftwareMinimalist
