Функциональная парадигма программирования

Функциональное программирование - это способ думать о конструировании программного обеспечения путем создания чистых функций. Это позволяет избежать концепций общего состояния, изменчивых данных, наблюдаемых в объектно-ориентированном программировании. [1]

Функциональные языки опираются на выражения и объявления, а не на выполнение операторов. Следовательно, в отличие от других процедур, которые зависят от локального или глобального состояния, вывод значения в ФП зависит только от аргументов, переданных функции.

Характеристики функционального программирования:

• •    Метод функционального программирования ориентирован на результат, а не на процесс

• •    Акцент на том, что должно быть вычислено

• •    Данные неизменны

• •   Оно построено на концепции математических функций, которые ис

пользуют условные выражения и рекурсию для выполнения вычислений

• •   Оно не поддерживает итерацию, такую как операторы цикла, и

• условные операторы, такие как If-Else. [2]

Целью любого языка ФП является имитация математических функций. Однако основной процесс вычислений отличается в функциональном программировании.

Вот некоторые наиболее известные языки функционального программирования: Haskell, SML, Clojure, Scala, Erlang, F#.

Функциональные программы должны выполнять операции так же, как в первый раз. Таким образом, вы будете знать, что могло или не могло произойти во время выполнения программы, и ее побочные эффекты. В терминах ФП это называется ссылочной прозрачностью. [3]

Модульная конструкция повышает производительность. Небольшие модули могут быть быстро закодированы и имеют больше шансов на повторное использование, что, несомненно, приводит к более быстрой разработке программ. Кроме того, модули могут тестироваться отдельно, что помогает сократить время, затрачиваемое на модульное тестирование и отладку.

Поддерживаемость - это простой термин, означающий, что программирование на ФП легче поддерживать, поскольку вам не нужно беспокоиться о случайном изменении чего-либо за пределами данной функции.

«Первоклассная функция» - это определение, приписываемое сущностям языка программирования, которые не имеют ограничений на их ис- пользование. Поэтому первоклассные функции могут появляться в любом месте программы.

Закрытие - это внутренняя функция, которая может обращаться к переменным родительской функции даже после выполнения родительской функции.

Функции высшего порядка либо принимают другие функции в качестве аргументов, либо возвращают их в качестве результатов. [4]

Функции высшего порядка допускают частичное применение. Этот метод применяет функцию к своим аргументам по одному, поскольку каждое приложение возвращает новую функцию, которая принимает следующий аргумент.

Совместное использование состояний является важной концепцией в программировании ООП. По сути, это добавление свойств к объектам.

Побочные эффекты - это любые изменения состояния, которые происходят вне вызываемой функции. Самая большая цель любого языка программирования ФП - минимизировать побочные эффекты, отделяя их от остального программного кода. В программировании на ФП жизненно важно убрать побочные эффекты от остальной логики программирования.

Преимущества функционального программирования:

• •    Позволяет избежать запутанных проблем и ошибок в коде

• •    Проще протестировать и выполнить модульное тестирование и отладку кода ФП.

• •    Параллельная обработка и параллелизм

• •    Горячее развертывание кода и отказоустойчивость

• •    Обеспечивает лучшую модульность благодаря более короткому коду

• •    Увеличение производительности разработчика

• •    Поддерживает вложенные функции

• •    Позволяет эффективно использовать лямбда-исчисление

Ограничения функционального программирования:

• •    Парадигма функционального программирования непроста, поэтому ее трудно понять новичку

• •    Повторное использование очень сложно и требует постоянного рефакторинга