Megosztás a következőn keresztül:

Funkcionális programozás és imperatív programozás (LINQ–XML)

  • Cikk

Ez a cikk a funkcionális programozást hasonlítja össze és hasonlítja össze hagyományosabb imperatív (eljárási) programozással.

Funkcionális programozás és imperatív programozás

A funkcionális programozási paradigma kifejezetten azért jött létre, hogy támogassa a problémamegoldás tiszta funkcionális megközelítését. A funkcionális programozás a deklaratív programozás egyik formája. Ezzel szemben a legtöbb általános nyelv, beleértve az objektumorientált programozási (OOP) nyelveket, például a C#, a Visual Basic, a C++ és a Java nyelveket, elsősorban az imperatív (eljárási) programozás támogatására tervezték.

Imperatív megközelítéssel a fejlesztő olyan kódot ír, amely meghatározza a számítógép által a cél eléréséhez szükséges lépéseket. Ezt néha algoritmikus programozásnak is nevezik. Ezzel szemben a funkcionális megközelítés azt is magában foglalja, hogy a problémát végrehajtandó függvények halmazaként kell összeállítani. Gondosan határozza meg az egyes függvények bemenetét, és hogy az egyes függvények mit adnak vissza. Az alábbi táblázat a két megközelítés közötti általános különbségeket ismerteti.

Characteristic Imperatív megközelítés Funkcionális megközelítés
Programozói fókusz Feladatok (algoritmusok) végrehajtása és az állapotváltozások nyomon követése. Milyen információkra van szükség, és milyen átalakításokra van szükség.
Állapotváltozások Fontos. Nem létező.
Végrehajtási sorrend Fontos. Kevés a fontosság.
Elsődleges folyamatvezérlés Hurkok, feltételes függvények és függvények (metódus) hívásai. Függvényhívások, beleértve a rekurziót is.
Elsődleges manipulációs egység Struktúrák vagy osztályok példányai. Első osztályú objektumként és adatgyűjtésként működik.

Bár a legtöbb nyelv egy adott programozási paradigma támogatására lett kialakítva, sok általános nyelv elég rugalmas ahhoz, hogy több paradigmát is támogatjon. A függvénymutatókat tartalmazó nyelvek többsége például hitelesen támogatja a funkcionális programozást. A C# és a Visual Basic emellett explicit nyelvi bővítményeket is tartalmaz a funkcionális programozás támogatására, beleértve a lambda-kifejezéseket és a típuskövetkezményeket. A LINQ technológia a deklaratív, funkcionális programozás egyik formája.

Funkcionális programozás XSLT használatával

Sok XSLT-fejlesztő ismeri a tiszta funkcionális megközelítést. Az XSLT-stíluslapok fejlesztésének leghatékonyabb módja, ha az egyes sablonokat izolált, összeállítható átalakításként kezeli. A végrehajtás sorrendje teljesen ki van emelve. Az XSLT nem engedélyezi a mellékhatásokat (azzal a kivétellel, hogy az eljárási kód végrehajtására szolgáló menekülési mechanizmusok olyan mellékhatásokat okozhatnak, amelyek funkcionális szennyeződést eredményeznek). Bár az XSLT hatékony eszköz, egyes jellemzői nem optimálisak. Az XML-beli programozási szerkezetek kifejezése például viszonylag részletessé teszi a kódot, ezért nehezen tartható fenn. Emellett a folyamatvezérlés rekurziójára való erős támaszkodás olyan kódot eredményezhet, amely nehezen olvasható. További információ az XSLT-ről: XSLT-átalakítások.

Az XSLT azonban bebizonyította, hogy az XML-nek az egyik alakzatból a másikba való átalakításához tiszta funkcionális megközelítést kell használnia. A LINQ-val és XML-sel való tiszta funkcionális programozás sok szempontból hasonló az XSLT-hez. A LINQ által bevezetett programozási szerkezetek azonban lehetővé teszik az XML, C# és Visual Basic számára, hogy az XSLT-nél olvashatóbb és karbantarthatóbb, tiszta funkcionális átalakításokat írjon.

A tiszta függvények előnyei

A funkcionális átalakítások tiszta függvényként való implementálásának elsődleges oka az, hogy a tiszta függvények összeállíthatók, azaz önállóak és állapot nélküliek. Ezek a jellemzők számos előnnyel járnak, beleértve a következőket:

  • Nagyobb olvashatóság és karbantarthatóság. Ennek az az oka, hogy minden függvény úgy van kialakítva, hogy egy adott feladatot hajtson végre az argumentumai alapján. A függvény nem támaszkodik külső állapotra.
  • Egyszerűbb reiteratív fejlesztés. Mivel a kód könnyebben újrabontásra kerül, a tervezési módosítások gyakran könnyebben implementálhatóak. Tegyük fel például, hogy bonyolult átalakítást ír, majd rájön, hogy néhány kód többször ismétlődik az átalakítás során. Ha újrafaktor egy tiszta módszer, akkor hívja meg a tiszta módszer akarat nélkül aggódni mellékhatások.
  • Egyszerűbb tesztelés és hibakeresés. Mivel a tiszta függvényeket könnyebben lehet külön tesztelni, írhat olyan tesztkódot, amely a tiszta függvényt tipikus értékekkel, érvényes peremesetekkel és érvénytelen peremesetekkel hívja meg.

Váltás OOP-fejlesztőknek

A hagyományos objektumorientált programozásban (OOP) a legtöbb fejlesztő hozzászokik az imperatív/eljárási stílusban történő programozáshoz. Ahhoz, hogy tiszta funkcionális stílusban válthassanak a fejlesztésre, át kell térniük a gondolkodásukra és a fejlődéshez való hozzáállásukra.

A problémák megoldásához az OOP-fejlesztők osztályhierarchiákat terveznek, a megfelelő beágyazásra összpontosítanak, és osztályszerződésekben gondolkodnak. Az objektumtípusok viselkedése és állapota rendkívül fontos, és a nyelvi funkciók, például az osztályok, a felületek, az öröklés és a polimorfizmus, a probléma megoldására szolgálnak.

Ezzel szemben a funkcionális programozási módszerek a számítási problémákat az adatgyűjtések tiszta funkcionális átalakításának kiértékelésének gyakorlataként közelítik meg. A funkcionális programozás elkerüli az állapot- és a mutable-adatokat, és inkább a függvények alkalmazását hangsúlyozza.

Szerencsére a C# és a Visual Basic nem igényel teljes ugrást a funkcionális programozáshoz, mert mind az imperatív, mind a funkcionális programozási megközelítéseket támogatják. A fejlesztő kiválaszthatja, hogy melyik megközelítés a legmegfelelőbb egy adott forgatókönyvhöz. Valójában a programok gyakran kombinálják mindkét megközelítést.

Lásd még