Objektorientierte versus funktionale Programmierung. Welches ist besser?

Wenn Sie anfangen, Java als Ihre erste Programmiersprache zu erlernen, müssen Sie zwangsläufig eine Reihe grundlegender Dinge über Programmierung und Softwareentwicklung lernen. Eines davon sind Programmierparadigmen und die Unterschiede zwischen ihnen. Funktionale Programmierung und objektorientierte Programmierung sind die beiden Paradigmen oder Stile der Programmierung, die wir uns heute ansehen werden, um zu verstehen, worum es bei ihnen geht und wie sich funktionale Programmierung und OOP unterscheiden. Die Kenntnis von Programmierparadigmen wäre ein wichtiger Teil des grundlegenden theoretischen Wissens, das jeder ernsthafte Programmierer braucht, insbesondere wenn er/sie eine langfristige Karriere in der Softwareentwicklung anstrebt.

Was ist ein Programmierparadigma?

Aber um die Unterschiede zwischen OOP und funktionaler Programmierung (FP) zu verstehen, müssen wir hier wirklich von den Grundlagen ausgehen und klären, was ein Programmierparadigma eigentlich ist. Das Programmierparadigma ist eine Möglichkeit, Programmiersprachen anhand ihrer Merkmale zu klassifizieren, die zusammen ein Paradigma oder einen Stil, eine bestimmte Art der Computerprogrammierung, bilden. Eine Reihe von Merkmalen bestimmen ein Programmierparadigma, darunter Objekte, Kontrollfluss, Modularität, Interrupts oder Ereignisse usw. Und genau wie bei Programmiersprachen hat jedes Programmierparadigma seine eigenen Vor- und Nachteile, Vor- und Nachteile, Stärken und Schwächen. Dies sollten Sie bei der Auswahl einer Sprache für das von Ihnen geplante Projekt berücksichtigen.

Was ist OOP?

Objektorientierte Programmierung (OOP) ist ein konzeptionelles Programmierparadigma, das Objekte als Schlüssel verwendet. In diesem Modell werden Objekte verwendet, um Dinge darzustellen, die Sie programmieren. Man kann auch sagen, dass OOP Abstraktion verwendet, um Modelle zu erstellen, die auf der realen Welt basieren. Viele gängige Programmiersprachen unterstützen OOP, darunter Java, C++, Python und PHP. Eine Reihe von Techniken aus anderen zuvor etablierten Programmierparadigmen sind Teil von OOP, wie Modularität, Polymorphismus, Kapselung, Abstraktion und Vererbung.

Was ist funktionale Programmierung?

Funktionale Programmierung ist ebenfalls ein Programmierparadigma, das sich auf die Bewertung von Funktionen und die Entwicklung der Struktur von Programmcode konzentriert und letztendlich jegliche Zustandsänderungen und veränderliche Daten vermeidet. Bei der funktionalen Programmierung geht es darum, Ausdrücke auszuwerten, um sicherzustellen, dass die Ausgabe einer Funktion dieselbe ist, wenn genau dieselben Eingaben für die Funktion erfolgen. Es gibt eine Reihe funktionaler Sprachen, wobei die beliebtesten und am weitesten verbreiteten Sprachen Common Lisp, Scheme, Clojure, Wolfram Language, Erlang, Haskell und andere sind. Es gibt auch eine Reihe von Sprachen, die funktionale Programmierung unterstützen oder über einige implementierte Funktionen dieses Paradigmas verfügen. Dazu gehören C++, Python, Scala, PHP, Kotlin und Perl. Funktionale Programmierung ist auch in einigen wissenschaftlichen und anderen Fachsprachen sehr wichtig, wie z. B. R in der Statistik.

Vergleich von OOP und funktionaler Programmierung

Diese Erklärung hat nicht viel geholfen, oder? Versuchen wir, dies aus einer grundlegenderen Perspektive zu betrachten. Was sind die wichtigsten Grundkomponenten eines Computerprogramms? Es handelt sich um Daten (was das Programm wissen darf) und programmiertes Verhalten (was es mit diesen Daten machen darf). Was ist der Hauptunterschied in der Art und Weise, wie OOP und FP an die Computerprogrammierung herangehen? Nun, die Art und Weise, wie OOP verwendet wird, basiert auf der Kombination von Daten und Verhaltensweisen, die sich auf diese Daten beziehen, an einem Ort, der als „Objekt“ bezeichnet wird. Durch die Verwendung von Objekten können Programmierer die Funktionsweise ihrer Programme vereinfachen. Die funktionale Programmierung hingegen besagt, dass Daten und Verhalten zwei verschiedene Dinge bleiben und nicht getrennt werden sollten, um die allgemeine Klarheit, den leicht verständlichen Code und die höhere Wiederverwendbarkeit des Codes zu gewährleisten.

Unterschiede zwischen OOP und FP

Um die Unterschiede zwischen OOP und FP so deutlich wie möglich zu machen (in einem relativ kurzen Artikel), versuchen wir, die Hauptunterschiede zwischen diesen beiden Paradigmen einzeln zu spezifizieren.

1. Konzept und Definition.

OOP basiert auf dem Konzept von Objekten als einem von einem Entwickler erstellten abstrakten Datentyp, der mehrere Eigenschaften und Methoden und möglicherweise sogar andere Objekte enthalten kann. Der Schwerpunkt von FP liegt auf der Bewertung von Funktionen, wobei jede Funktion eine bestimmte Aufgabe erfüllt.

2. Grundlegende Elemente.

Grundlegende Elemente in OOP sind Objekte und Methoden, wobei veränderbare Daten (die nach ihrer Erstellung geändert werden können) verwendet werden. In FP sind Funktionen und Variablen die grundlegenden Elemente, während die Daten in Funktionen immer unveränderlich sind (sie können nach ihrer Erstellung nicht geändert werden).

3. Programmiermodell.

OOP folgt dem imperativen Programmiermodell. FP folgt dem deklarativen Programmiermodell.

4. Parallele Programmierung.

OOP unterstützt keine parallele Programmierung. FP unterstützt parallele Programmierung.

5. Reihenfolge der Anweisungen in der Ausführung.

In OOP müssen Anweisungen während der Ausführung einer Reihenfolge folgen, die dem angegebenen Ansatz entspricht. In FP müssen Anweisungen bei der Ausführung keiner bestimmten Reihenfolge folgen, damit sie erfolgreich sind.

6. Zugriffsspezifizierer.

OOP-Sprachen verfügen über drei Zugriffsspezifizierer (Schlüsselwörter, die die Zugänglichkeit von Klassen, Methoden und anderen Mitgliedern festlegen): Öffentlich, Privat und Geschützt. FP-basierte Sprachen haben keine Zugriffsspezifizierer.

7. Flexibilität und Hinzufügen von Daten/Funktionen.

Flexibilität ist eine der Kernstärken von OOP-Sprachen, da sie eine einfache Möglichkeit bieten, dem bestehenden Programm neue Daten und Funktionen hinzuzufügen. Mit FP-Sprachen ist das Hinzufügen neuer Dinge zu Ihren Programmen weniger bequem und komplexer.

8. Verheimlichung und Sicherheit von Daten.

Sicherheit ist ein weiterer Vorteil der objektorientierten Programmierung, da OOP-Sprachen das Verbergen von Daten unterstützen, was letztendlich die Erstellung sicherer Programme ermöglicht. Wir haben übrigens in einem separaten Artikel darüber gesprochen, warum Java als sichere Sprache gilt (und ob das völlig wahr ist) . Bei der funktionalen Programmierung ist das Ausblenden von Daten nicht möglich, was ein großes Hindernis auf Ihrem Weg darstellt, wenn Sie ein sicheres Programm mit FP-Sprache entwickeln möchten.

OOP vs. FP. Welches ist besser?

Wenn also das OOP-Programmierparadigma in einen Kampf gegen FP gerät, welches würde gewinnen? Das ist natürlich eine Scherzfrage. Aber wenn nicht, würden wir definitiv darauf wetten, dass OOP FP in den Arsch tritt (nur weil Java im Team von OOP ist). Spaß beiseite, jeder dieser Stile hat ziemlich klare Vor- und Nachteile. OOP ist heutzutage häufiger anzutreffen, da dieser Stil für große und komplexe Projekte viel besser funktioniert. Objekte und Methoden sind in der Regel leicht verständlich, wodurch die OOP-Programmierung auch für völlige Anfänger relativ einfach zu beherrschen ist. Im Allgemeinen funktioniert die objektorientierte Programmierung sehr gut in der Back-End-Entwicklung, denn wenn Sie auf mehreren verschiedenen Systemen und Plattformen arbeiten, ermöglicht Ihnen OOP, alles (in ein Objekt) zu packen und es vor unbefugten Dritten zu schützen. Zu den Hauptnachteilen des OOP-Modells zählen die geringere Wiederverwendbarkeit des Codes sowie mögliche unerwartete Nebenwirkungen und Auswirkungen auf Prozesse, die der OOP-Code haben kann. Funktionale Programmierung hingegen ist gut, wenn die Komplexität begrenzt und spezifiziert ist. Daher kann FP häufig in der Frontend-Entwicklung eingesetzt werden, wo sauberer Code und transparente Funktionen wichtiger sind, sodass Sie eine zuverlässige Leistung ohne unerwartete Nebenwirkungen erzielen können . Wenn es um die Entwicklung komplexer Systeme geht, die möglicherweise eine umfangreiche Skalierung erfordern würden, ist FP im Vergleich zu OOP weniger effektiv und anwendbar. Daher kann FP häufig in der Frontend-Entwicklung eingesetzt werden, wo sauberer Code und transparente Funktionen wichtiger sind, sodass Sie eine zuverlässige Leistung ohne unerwartete Nebenwirkungen erzielen können. Wenn es um die Entwicklung komplexer Systeme geht, die möglicherweise eine umfangreiche Skalierung erfordern würden, ist FP im Vergleich zu OOP weniger effektiv und anwendbar. Daher kann FP häufig in der Frontend-Entwicklung eingesetzt werden, wo sauberer Code und transparente Funktionen wichtiger sind, sodass Sie eine zuverlässige Leistung ohne unerwartete Nebenwirkungen erzielen können. Wenn es um die Entwicklung komplexer Systeme geht, die möglicherweise eine umfangreiche Skalierung erfordern würden, ist FP im Vergleich zu OOP weniger effektiv und anwendbar.