函數(shù)式編程是未來的優(yōu)秀編碼范例嗎？
函數(shù)式編程已經存在了六十年了，但是到目前為止，它并沒有停止克服面向對象編程的普遍使用。 隨著機器學習和大數(shù)據的爆炸性增長，由于可以并行化純函數(shù)的簡單性，函數(shù)式編程正變得越來越流行。 數(shù)據分析任務和工作流的代碼也更易于遵循，測試和維護，使用功能范式有助于日后的使用。
甚至像Java和Python這樣的面向對象的編程語言也從內置于地圖，過濾器和簡化功能的功能性編程中采用了巨大的概念。 它們還具有聲明純內聯(lián)lambda函數(shù)以及創(chuàng)建一等和高階函數(shù)以將函數(shù)作為參數(shù)傳遞的功能。
簡而言之，函數(shù)式編程需要為固定變量構建純函數(shù)并通過其響應更改狀態(tài)。 相反，其他編程語言具有通過更改程序中變量引用來更改應用程序狀態(tài)的能力。 您可以在本文中了解功能編程與面向對象程序的更多區(qū)別。
由于其純粹的性質，函數(shù)式編程對于令人垂涎的任務(如機器學習和數(shù)據分析)印象深刻。 但是，這并不意味著您應該放棄其他編程語言而完全發(fā)揮作用，因為每種編程語言都具有比其他編程語言更好的任務。 但是，至關重要的是要學習基本原理，以便在必要時可以將其應用于自己的利益。 出于這些原因，功能編程被稱為未來，但也許機器學習和大數(shù)據的未來才是軟件開發(fā)的全部。
考慮到這一點，讓我們看看為什么軟件開發(fā)人員會愛上函數(shù)式編程，使它成為未來計算機科學的組成部分。 我們還考慮一下面向對象編程的一些功能，看看功能性編程是否可以完全替代它。 劇透：兩者可能會在軟件開發(fā)甚至同一應用程序中共存。
純函數(shù)的使用
純函數(shù)會重復產生相同的結果，并且沒有影響最終結果的外部值。 由于純函數(shù)的這一特性，使用函數(shù)編程創(chuàng)建的算法可輕松識別和糾正錯誤。
純函數(shù)通常采用數(shù)學求解方法。 例如，如果您在計算器中鍵入3 + 3，答案將為6。純函數(shù)也是如此。 不涉及外部元素，因此使功能程序純凈。 一個示例是內聯(lián)lambda函數(shù)，該函數(shù)將n作為輸入并返回n + n。
調試對于程序員和開發(fā)人員都是一個長期的問題，這就是為什么他們轉向功能編程的原因，因為它的程序由于使用純函數(shù)而易于調試。
最佳透明度
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純函數(shù)的使用使函數(shù)式編程完全透明。 函數(shù)式編程語言中純函數(shù)和不純函數(shù)之間的顯著區(qū)別極大地提高了這些程序實現(xiàn)的透明性。
此外，純函數(shù)僅在不考慮外部元素的情況下工作。 這意味著他們僅處理用戶的條目。 相反，非功能性編程語言會導致額外的輸入和返回輸出，這些輸入和返回輸出與用戶的信息有些不同。
由于函數(shù)式編程不涉及任何外部元素，因此該算法不會偏離用戶的輸入。 因此，無論輸出如何，它都符合信息并且沒有任何危險的方面。
提高可讀性
函數(shù)式編程提供了許多好處，包括提高了值的可讀性。 使用純值意味著它們的狀態(tài)一直保持到最后。 這些值還增強了程序的可讀性，這使開發(fā)人員不必費力即可掌握代碼。
由于絕大多數(shù)函數(shù)式編程語言都是高級語言，并且用戶將每個函數(shù)都視為一種價值，因此對于開發(fā)人員而言，毫不費力地調用該函數(shù)程序并將這些值最終合并到其他各種函數(shù)中即可。
靜態(tài)變量
用外行的語言來說，"變量"是不斷變化的狀態(tài)。 但是，這與功能編程相反。
在這里，程序員/開發(fā)人員無法立即修改變量; 它已經被煽動。 人們可能會認為，變量的恒定性與遞歸結合可能會導致性能下降。
但是，有必要理解此功能可確保程序直到最后都保持不變。 除了函數(shù)式編程通過使用純函數(shù)提供的寶貴保護外，這種方法還使函數(shù)式編程語言在安全性方面優(yōu)于同類語言。
安全性是軟件開發(fā)中的關鍵要素，促使開發(fā)人員轉向功能編程以提高其系統(tǒng)安全性。
無縫并行編程
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通常認為函數(shù)式編程具有開發(fā)完整的并行程序的能力。 不可否認，開發(fā)應用程序是最容易被理解的使用方案之一，尤其是在采用功能性編程的開發(fā)人員中。
其背后的主要因素是各種函數(shù)式編程語言中變量的靜態(tài)應用。 由于純函數(shù)不會修改變量，而只能在用戶輸入上起作用，因此處理并行性變得不太復雜。
此外，考慮到程序的可靠性提高，大大減少了出錯的余地，從而提高了程序的效率。
驗證功能簽名
簽名驗證是軟件開發(fā)的關鍵方面。 與其他排除函數(shù)程序的方式相比，函數(shù)程序設計因其使函數(shù)簽名極其有效和值得的能力而受到高度評價。 函數(shù)式編程語言的純變量可確保簽名概述有關函數(shù)工作的所有信息以及其參數(shù)詳細信息和任何其他必要的詳細信息。
此外，這是功能編程成為軟件開發(fā)的未來的另一個實際原因。
作為一種功能性編程語言，Scala允許開發(fā)人員同時使用OOP和FP(功能性編程)編寫代碼。 Scala主要致力于使用專有的純函數(shù)和恒定值編寫軟件。 該語言正在逐漸發(fā)揮作用。
為什么函數(shù)式編程不會棄用面向對象的編程
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面向對象編程(OOP)已成為軟件開發(fā)的重要組成部分。 盡管引入了許多編程語言(例如C ++和Java)，但是希望開發(fā)移動軟件的開發(fā)人員必須掌握面向對象的方法。 考慮到OOP語言(例如PHP和Python)的流行，這同樣適用于復雜的Web開發(fā)。
一些IT專業(yè)人員認為面向對象的編程已過時，因此掌握其概念完全是浪費時間。 他們發(fā)現(xiàn)使用對象代替像Visual Basic這樣的語言中的傳統(tǒng)編程的自上而下的方法是不合邏輯的。
如果您已經編寫了此類軟件的代碼，則可能習慣于將復雜的問題分解為不太復雜的問題，并以代碼為單位分別解決它們。 如果您對函數(shù)式編程有所了解，可以將代碼元素視為適當?shù)臄?shù)學函數(shù)，并禁止它們篡改其他方面，即，輸出反映了用戶的輸入。
盡管功能編程越來越流行，但是仍然使用面向對象的編程。 函數(shù)式編程未棄用OOP的一些原因包括：
1. 通過繼承重用代碼
假設一個人除了您的桌子對象還想要金屬桌子對象，而另一個人需要玻璃對象。 每個人都單獨構建對象，但是卻意識到它們之間的相似之處。 每個對象只是一個不同類型的表。 這就是繼承方法證明可以節(jié)省時間的地方。 在這里，您需要創(chuàng)建一個通用類(表)，然后定義子類(金屬和玻璃)以采用通用玻璃功能。
當然，金屬和玻璃桌具有其獨特的品質和功能。 由于兩者之間存在相似之處，因此兩個繼承類可以重用主流代碼，而不必再次編寫這些函數(shù)。
例如，如果您想對所有表對象進行更改，而不論其類型如何，您所需要做的就是對表類進行調整，并且所有表對象都將采用新代碼。 這就是為什么某些開發(fā)人員仍然更喜歡OOP而不是函數(shù)式編程的原因。
2. 多態(tài)性的靈活性
根據上面的示例，您不需要很多功能即可上手。 例如，金屬和玻璃物體具有某些共性，但每個物體都有其他獨特的特征。
3. 有效的問題解決
像C這樣的編程語言在編程世界中享有良好的聲譽，但是除非您對此感到滿意，否則強烈建議不要使用自上而下的語言開發(fā)軟件。 這是因為由于復雜性，項目崩潰的可能性更高。 另一方面，以功能編程語言(例如Haskell或ML)編寫程序可以是常規(guī)的。
一旦開始使用面向對象的編程，它通常是最自然，最明智的方法。 OOP語言使開發(fā)人員可以將您的軟件分為中等大小的問題，這些問題可以獨立解決。
4. 數(shù)據抽象
數(shù)據抽象不會向用戶顯示瑣碎的元素; 相反，它僅顯示基本細節(jié)。 例如，汽車被視為車輛，而不是其零件。
數(shù)據抽象被稱為僅指出忽略無關細節(jié)的對象必不可少的特征的過程。 對象的功能和特性使它與其他具有相似性的對象區(qū)分開來，以幫助對對象進行分類/分組。
以某人操作計算機為例。 他只知道按下電源按鈕可以打開/關閉計算機。 他或她不了解打開和關閉PC電源的PC內部機制。 這就是抽象的全部。
在OOP編程語言中，抽象是通過接口和抽象類實現(xiàn)的。 通過使用接口可以實現(xiàn)100%的抽象。
結論
對于不可變的代碼和并發(fā)而言，功能性編程盡管比面向對象的編程更受青睞，但離OOP的使用還有很遠的距離。 如上所述，只有通過面向對象的編程才能實現(xiàn)代碼的可重用性，數(shù)據抽象，有效的問題解決以及多態(tài)性的靈活性。 在系統(tǒng)安全方面，功能性編程勝過面向對象的編程，因此功能性編程才是未來。 尤其是隨著越來越多的大公司在其業(yè)務應用程序中依賴機器學習和人工智能。 函數(shù)式編程在編寫代碼以訓練可在大型計算機主機網絡上進行訓練的ml模型方面尤其重要。
