В функциональном языке мы можем объявить переменную только один раз, и после этого значение переменной измениться не может. Это как константы — записали и всё, теперь можно только прочитать. Сами же промежуточные результаты хранятся в функциях — обратившись к нужной, вы всегда получите искомый результат. Есть переменные, которые могут хранить данные и изменяться во время работы программы. Мы можем создать переменную нужного нам типа, положить туда какое-то значение, а потом поменять его на другое. Все функции в функциональном программировании должны быть первого класса и высшего порядка.
Функциональные программы должны выполнять operaвсе как будто в первый раз. Таким образом, вы будете знать, что могло или не могло произойти во время выполнения программы, а также ее побочные эффекты. Конечно, ФП это не серебряная пуля, у него есть свои ограничения, и ему тоже есть куда расти.
В качестве результата main мы вернули единственный описатель с world! Уже сам по себе является действием, и мы не можем его никак отменить или преобразовать как-то еще. Этот вопрос меня волновал с тех пор, как я у функциональное программирование js знал о функциональных языках. «Чёрт», думал я, «Но ведь мне надо в базу сходить, HTTP запрос сделать, в консоль написать в конце концов. Но чистый язык этого не разрешает. Наверное он подходит только чтобы факториалы считать».
Что Такое Функциональные Системы Программирования
Правда, на практике это не всегда возможно, но эту деталь мы подробнее обсудим ниже. Разработчик задает правила, а компилятор кода сам решает, в какой последовательности их выполнять. К функциональным языкам относятся Haskell, F#, OCaml, ELM, серия языков Lisp, а также Erlang и его потомок Elixir. Иногда сюда же относят Scala и Nemerle, хотя эти языки дают возможность программировать и в функциональном, и в императивном стилях. Они старые и сейчас применяются не так часто, как большинство современных. Благодаря своим особенностям функциональное программирование распространено при работе с важными данными или при решении задач, где нужны сложные вычисления.
Побочные эффекты — это любые изменения состояния, происходящие вне вызываемой функции. Самая большая цель любого языка программирования FP — свести к минимуму побочные эффекты, отделив их от остального программного кода. В программировании FP жизненно важно убрать побочные эффекты из остальной части вашей программной логики. Функциональное программирование (также называемое ФП) — это способ создания программного обеспечения путем создания чистых функций. Это позволяет избежать concepts общего состояния, изменяемые данные, наблюдаемые в объектно-ориентированном программировании. Она всё еще может упасть с паникой на пустом массиве, но учитывая что автор явно затребовал возможность создания дефолтного значения этого типа, разумно предположить что именно это и происходит в теле.
Функциональное программирование (FP) — это парадигма программирования, которая сосредоточена на создании программ с использованием функций. Это отличается от императивного программирования, которое сосредоточено на изменении состояния программы через последовательность команд. С ростом популярности JavaScript в качестве доминирующего языка в Интернете, функциональное программирование возвращается. В некоторой степени, JavaScript является языком, независимым от парадигмы, что означает, что он не сильно привязан к определенному способу программирования или мышления. Это также одна из причин, по которой он считается самым простым языком программирования для изучения. Вы можете приписать ему любую структуру или методы мышления, и это все равно будет работать.
Это напоминает работу в ООП, но в этом случае реализация осуществляется на уровне всего программного продукта. Каждый метод в нашей кодовой базе – если он написан как математическая функция – можно рассматривать отдельно от других. Когда мы уверены, что наши методы не влияют на глобальное состояние или не работают с исключением, мы можем рассматривать их как строительные блоки и компоновать их так, как мы хотим. Это, в свою очередь, https://deveducation.com/ открывает большие возможности для создания сложной функциональности, которую создать ненамного сложнее, чем части, из которых она состоит. Существует некий предел сложности, с которой мы можем справиться за раз. Если кодовая база проекта превышает этот предел, становится действительно трудно, а в какой-то момент даже невозможно что-либо изменить в программном обеспечении без каких-либо неожиданных побочных эффектов.
Функциональные Языки Программирования
Такие широко распространённые декларативные языки как SQL и Lex/Yacc содержат некоторые элементы функционального программирования, например, не используют переменных. Чистые функции — функции, которые зависят только от своих аргументов и не имеют побочных эффектов. С одними и теми же аргументами они всегда выдают одно возвращаемое значение. Можно называть их математическими функциями, чтобы отличить от функций как элемента в программировании. Функциональные программисты уделяют особое внимание использованию чистых функций, потому что они более просты для понимания и управления.
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. Например, если жесткий диск является объектом, в качестве свойств можно добавить емкость хранилища и размер диска. Небольшие модули можно быстро кодировать и имеют больше шансов на повторное использование, что, несомненно, приводит к более быстрой разработке программ.
В общем и целом, ФП направлено на то, чтобы можно было судить о поведении функции наблюдая только её одну. В ФП вы смотрите на одну функцию, смотрите на её данные, и этой информации вам достаточно чтобы полностью понимать как она работает. Давайте проверим, выполняется ли наше правило для первой функции? В Java не обязательно выбирать между объектно-ориентированным и функциональным программированием — эти два подхода могут сосуществовать и дополнять друг друга. Комбинирование ООП и ФП позволяет писать более гибкий и читаемый код.
С другой стороны писать на джаве в чисто функциональном стиле тяжело, а на Scala или Haskell — просто. Поэтому вопрос скорее заключается в том, что есть два инструмента, один распространен и поддерживается многими языками, другой более интересен по целому спектру свойств, но поддерживается не везде. Ну и дальше ваш выбор как разработчика, какой инструмент вам больше подходит по ситуации. В функциональном программировании функции считаются полноценными значениями, так же как и числа или строки.
В процессе ФП мы создаем код, состоящий из множества модулей, поскольку функции в нем могут повторно использоваться в разных частях программы путем вызова, передачи в качестве параметров или возвращения. Функциональное программирование (ФП) представляет собой процесс создания ПО путем компоновки чистых функций. В современном мире работодатели ищут программистов, способных применять к решению задач различные парадигмы программирования. При этом наблюдается рост популярности именно функциональной, так как она очень эффективна и позволяет легко масштабировать проекты. Смысл функционального программирования в том, что мы не задаём последовательность нужных нам команд, а описываем взаимодействие между ними и подпрограммами.
Изучение функционального программирования приведёт вас к уникальному рынку вакансий, который сам по себе является полезным и приятным. ФП — это парадигма программирования, которая сосредоточена на использовании функций в качестве основной формы вычислений. В Java функции являются объектами первого класса и могут быть переданы как параметры, возвращены из других функций и сохранены в переменных. Функциональное программирование в Java основывается на использовании лямбда-выражений и стримов. Функциональное программирование в Java способствует созданию иммутабельных объектов и функций. Иммутабельность означает, что объекты не могут быть изменены после создания, что делает код более безопасным и предсказуемым.
Нестрогая модель вычислений приводит к непредсказуемому порядку вызова функций, что создаёт проблемы при вводе-выводе, где порядок выполнения операций важен. Нестрогая модель вычислений приводит к непредсказуемому порядку вызова функций, что создает проблемы при вводе-выводе, где порядок выполнения операций важен. Это обстоятельство, а также отсутствие состояний даёт возможность применять к функциональным программам достаточно сложные методы автоматической оптимизации. Как правило, интерес к функциональным языкам программирования, особенно чисто функциональным, был скорее научный, нежели коммерческий. Такие широко распространенные декларативные языки как SQL и Lex/Yacc содержат некоторые элементы функционального программирования, например, они остерегаются использовать переменные.
- Следовательно, единственный способ получить значение того же типа — взять один из объектов которые мы ей передали.
- Благодаря тому, что функции чистые и не изменяют окружение вокруг себя, функциональный код более надежен.
- В Java функциональное программирование относительно новая концепция, которая была введена в язык начиная с версии eight.
- Шаблоны решают определенный набор проблем, и со временем мы осознали и признаем, что не все является объектом, и могут быть более эффективные способы написания кода.
- Потому что просто невозможно отлаживать большие программы, когда всё взаимодействует со всем.
В Java есть несколько инструментов, которые помогают работать с функциональным программированием. Один из таких инструментов — лямбда-выражения, которые позволяют создавать анонимные функции в Java. Также в Java есть функциональные интерфейсы, которые представляют собой интерфейсы с единственным абстрактным методом. В Java eight также был введен пакет java.util.stream, который предоставляет API для работы с последовательностями элементов в функциональном стиле.
Применяются Исключительно Чистые Функции
Соответственно, не предполагает оно и изменяемость этого состояния (в отличие от императивного, где одной из базовых концепций является переменная, хранящая своё значение и позволяющая менять его по мере выполнения алгоритма). За счет отсутствия жесткой последовательности функциональное программирование отлично подходит для параллельных вычислений — одновременного выполнения нескольких действий. С императивным подходом их сложнее организовать, кроме того, нужно учитывать побочные эффекты. А функциональное программирование гарантирует, что вызов одной функции не повлияет на вызов другой — поэтому снижается риск ошибок и конфликтов при параллельных вычислениях. Язык обработки информации (Information Processing Language (англ.)русск., IPL) иногда определяется как самый первый машинный функциональный язык[7]. В нём было понятие «генератора», который использовал функцию в качестве аргумента, а также, поскольку это язык ассемблерного уровня, он может позиционироваться как язык, имеющий функции высшего порядка.
И наоборот — метод andThen выполняет сначала внешнюю функцию, а затем функцию из своих параметров. Лямбда выражения можно использовать вместо функций, так как они рассматриваются как стандартные объекты класса, которые можно передавать или возвращать. Java очень ограниченно поддерживает ФП по сравнению с Python или JS. Тем не менее в нем есть возможность имитировать функциональное поведение при помощи лямбда функций, потоков и анонимных классов. Если же требуется связать больше функций, можно вместо этого использовать библиотеку lodash, которая позволит упростить их композицию. Если точнее, то мы передаем в качестве аргумента ее метод compose, сопровождаемый списком функций.
Тем не менее, введение функциональных возможностей в Java расширяет ее возможности и позволяет разработчикам использовать более гибкий и выразительный стиль программирования. Хотя статья охватывает только основы функционального программирования, она не является окончательным руководством. Декларативный метод немного гибок в том смысле, что он работает, сообщая программе, чего она должна достичь, не указывая, как программа должна этого достичь.
Это похоже на то, как работают объекты в объектно-ориентированном программировании, только здесь это реализуется на уровне всей программы. Еще одно требование к функциям в функциональном программировании — относительная прозрачность. Это понятие может быть сложным для понимания, но мы постараемся его объяснить. Относительная прозрачность означает, что выражение, которое возвращает функция, можно заменить значением — и от этого ничего не изменится.
В отличие от императивного стиля, описывающего шаги, ведущие к достижению цели, функциональный стиль описывает математические отношения между данными и целью. «Чистая функция» — это функция, входные данные которой объявлены как входные, и ни один из них не должен быть скрыт. Замыкание — это внутренняя функция, которая может обращаться к переменным родительской функции даже после выполнения родительской функции. Предвижу, что мне могут возразить, что дескать-то проблема не решена, и теперь код уровнем выше должен делать это списание, только теперь логика немного размазана, и мы просто чуть-чуть упростили тесты конкретно нашего класса Cafe. И если в этом случае это не очень-то принципиально, то в случае сложной развесистой логики это может быть куда больнее. А вот тут начинаются различия с тем, что люди обычно представляют под «чистой функцией».
Копировать данные вместо того чтобы изменить напрямую, оборачивать объекты в эти ваши ST чтобы изменения (если они есть) не утекали наружу, и вот это всё… Ответ — для лучшей композиции. Функциональное программирование — это очень забавная парадигма. С одной стороны, про неё все знают, и все любят пользоваться всякими паттерн матчингами и лямбдами, с другой на чистом ФП языке обычно мало кто пишет. Функциональное программирование в Java имеет несколько преимуществ. Одно из основных — уменьшение объема кода благодаря использованию лямбда-выражений и функциональных интерфейсов. Функциональное программирование также позволяет писать более гибкий и модульный код.