Если вас интересует функциональное программирование, в этой статье вы найдете несколько важных аспектов этого направления и особенностей его работы в Scala.
Классические программы порождают концептуальные ограничения на использование модульной организации. Функциональные языки минимизируют эти ограничения. —Джон Хьюз, «Почему функциональное программирование значимо»
Как отмечает Джон Хьюз, задачи, которые мы решаем с помощью программного обеспечения, со временем усложняются. Они требуют более конструктивного способа тестирования и более эффективного подхода к их написанию. Парадигма функционального программирования помогает в обоих аспектах.
Что еще более важно, эта парадигма является естественной для параллельных вычислений. Уже в течение нескольких лет прирост скорости процессоров остается небольшим. Тем не менее, системы работают быстрее за счет роста числа ядер, работающих параллельно.
Почему Scala?
Scala – это язык с полной поддержкой функционального программирования, а также объектно-ориентированной парадигмы. Это один из наиболее широко используемых языков в функциональном сообществе, на высоком уровне наряду с таким языками как F# и Haskell, Clojure и других. Scala исполняется на JVM и отлично сочетается с Java, Groovy, Clojure и т.д.
Чистые функции
Чистая функция определяется исключительно входящими параметрами и должна возвращать только определенный результат без побочных эффектов. Хороший пример чистой функции – просто функция, основанная на параметре, который он получает и на основе которого она выдает результат.
Нечистые функции
Нечистые функции позволяют влиять на внешний и/или внутренний контекст.
Чистые функции легко тестировать и прогнозировать. Однако иногда необходимо сделать что-то, что изменяет состояние, например, записывать файл или обновлять таблицу в базе данных. Вот почему существуют нечистые функции (то есть функции с побочным эффектом). Например,
def writeToFile(fileName: String, text: String): Unit
def insertToDB(user: User): User
Функции высшего порядка
Одной из самых мощных черт функционального программирования являются функции высокого порядка. Они могут принимать значения или функции и возвращать другие значения или функции,
- принять функцию, вернуть значение
- принять значение, вернуть функцию
- принять функцию, вернуть функцию
Эти функции не только сокращают программы, но также помогают создавать более чистый код.
Неизменяемость
Неизменяемость относится к данным внутри объекта, который не может быть изменен после его создания.
Конечно, не всегда можно использовать неизменные состояния, но разработка программ на основе этого условия всегда настоятельно рекомендуется.
Эти примеры сравнивают преимущества, предлагаемые Scala в отличие от объектно-ориентированного языка, подобного Java,
Монады в Scala
Монада — это интерфейс, который просто определяет единый формат для составления данных.
Монады должны подчиняться определенным правилам. Scala не столь строга с этими законами, а ее ориентированность более практична. С точки зрения языка единственными чертами, которые должна иметь Монада, являются функции высокого порядка flatMap и map. Они предоставляют инструмент для составления данных, которые в них содержатся, с помощью применения функции.
Вероятно, проще объяснить это на примере,
Представьте себе на мгновение, что все известные нам коллекции является Монадой (в терминах Scala). Тогда мы можем составлять внутренние данные в этих коллекциях просто с помощью функции map или flatMap.
Резюме
В этом сообщении просто описывается некоторые из наиболее важных аспектов функционального программирования на Scala. Существует множество тем, требующих изучения. Например, специфические для языка Монады (Option, Future & Try) или «for-генераторы»(«for-comprehension») и «применить» («apply») методы для упрощения программ.
Кроме того, важно узнать больше о некоторых из наиболее широко используемых фреймворках, таких как Play!, Finagle и Akka.
Я искренне надеюсь, что мне удалось вызвать у вас интерес к Scala и функциональному программированию.
Читайте нас в телеграмме, vk
Перевод статьи Daniel Valera: Functional Programming with Scala: an Intro