برنامه نویسی شی گرا در مقابل برنامه نویسی تابعی. که بهتر است؟

هنگامی که شروع به یادگیری جاوا به عنوان اولین زبان برنامه نویسی خود می کنید، ناگزیر باید تعدادی از نکات اساسی اساسی در مورد برنامه نویسی و توسعه نرم افزار را یاد بگیرید. یکی از آنها پارادایم های برنامه نویسی و تفاوت بین آنهاست. برنامه نویسی تابعی و برنامه نویسی شی گرا دو پارادایم یا سبک برنامه نویسی هستند که امروز قصد داریم نگاهی به آنها بیندازیم و سعی می کنیم بفهمیم همه آنها در مورد چیست و برنامه نویسی کاربردی و OOP چقدر متفاوت هستند. دانستن پارادایم های برنامه نویسی بخش مهمی از آن دانش نظری بنیادی است که هر برنامه نویس جدی به آن نیاز دارد، به خصوص اگر هدف او یک حرفه طولانی مدت در توسعه نرم افزار باشد.

پارادایم برنامه نویسی چیست؟

اما برای درک تفاوت های بین OOP و برنامه نویسی تابعی (FP)، واقعاً باید از اصول اولیه در اینجا شروع کنیم و روشن کنیم که پارادایم برنامه نویسی در واقع چیست. پارادایم برنامه نویسی روشی است برای طبقه بندی زبان های برنامه نویسی بر اساس ویژگی های آنها، که در ترکیب با هم، یک پارادایم یا یک سبک، یک روش خاص از برنامه نویسی کامپیوتری را تشکیل می دهند. تعدادی از ویژگی‌ها یک الگوی برنامه‌نویسی را تعیین می‌کنند، از جمله اشیا، جریان کنترل، مدولار بودن، وقفه‌ها یا رویدادها و غیره. و درست مانند زبان‌های برنامه‌نویسی، هر پارادایم برنامه‌نویسی مزایا و معایب، جوانب مثبت و منفی، نقاط قوت و ضعف خود را دارد. که باید هنگام انتخاب زبان برای پروژه ای که در نظر دارید در نظر بگیرید.

OOP چیست؟

برنامه نویسی شی گرا (OOP) یک الگوی برنامه نویسی مفهومی است که از اشیاء به عنوان کلید استفاده می کند. در این مدل، اشیاء برای نمایش چیزهایی که شما در حال برنامه نویسی آنها هستید استفاده می شود. همچنین می توان گفت که OOP از انتزاع برای ایجاد مدل هایی بر اساس دنیای واقعی استفاده می کند. بسیاری از زبان های برنامه نویسی محبوب از OOP پشتیبانی می کنند، از جمله Java، C++، Python و PHP. تعدادی از تکنیک‌ها از دیگر پارادایم‌های برنامه‌نویسی که قبلاً ایجاد شده‌اند، بخشی از OOP هستند، مانند مدولاریت، چندشکلی، کپسوله‌سازی، انتزاع و وراثت.

برنامه نویسی تابعی چیست؟

برنامه نویسی تابعی همچنین یک الگوی برنامه نویسی است که بر ارزیابی توابع و توسعه ساختار کد برنامه تمرکز می کند و در نهایت از هرگونه حالت تغییر و داده های قابل تغییر اجتناب می کند. برنامه نویسی تابعی در مورد ارزیابی عبارات برای اطمینان از یکسان بودن خروجی یک تابع است، در صورتی که ورودی های دقیق یکسانی به تابع داده شود. تعدادی زبان کاربردی وجود دارد که محبوب ترین و پرکاربردترین آنها عبارتند از Common Lisp، Scheme، Clojure، Wolfram Language، Erlang، Haskell و غیره. همچنین تعدادی زبان وجود دارند که از برنامه نویسی تابعی پشتیبانی می کنند یا برخی از ویژگی های پیاده سازی شده از این پارادایم را دارند. C++، Python، Scala، PHP، Kotlin و Perl از جمله آنها هستند. برنامه نویسی تابعی نیز در برخی از زبان های علمی و تخصصی دیگر بسیار مهم است، مانند R در آمار، XQuery/XSLT برای XML، یا J، K و Q در تجزیه و تحلیل مالی.

مقایسه برنامه نویسی OOP و عملکردی

این توضیح زیاد کمکی نکرد، درست است؟ بیایید سعی کنیم از منظری اساسی تر به این موضوع نگاه کنیم. اجزای اصلی هر برنامه کامپیوتری کدامند؟ آنها داده ها (آنچه برنامه مجاز است بداند) و رفتار برنامه ریزی شده (آنچه مجاز است با این داده ها انجام دهد) هستند. تفاوت اصلی در رویکرد OOP و FP به برنامه نویسی رایانه چیست؟ خوب، روش استفاده از OOP بر ترکیب داده ها و رفتارهای مرتبط با آن داده ها در یک مکان متکی است که به آن "شی" می گویند. استفاده از اشیاء به برنامه نویسان اجازه می دهد تا نحوه کار برنامه های خود را ساده کنند. از سوی دیگر برنامه نویسی عملکردی بیان می کند که داده ها و رفتار باید دو چیز متفاوت باقی بمانند و برای وضوح کلی، کد به راحتی قابل درک و قابلیت استفاده مجدد بیشتر کد از هم جدا نشوند.

تفاوت بین OOP و FP

برای اینکه تفاوت بین OOP و FP تا جایی که ممکن است واضح شود (در یک مقاله نسبتاً کوتاه)، بیایید سعی کنیم تفاوت های اصلی بین این دو پارادایم را یکی یکی مشخص کنیم.

1. مفهوم و تعریف.

OOP بر اساس مفهوم اشیا به عنوان یک نوع داده انتزاعی ایجاد شده توسط یک توسعه دهنده است، می تواند شامل چندین ویژگی و روش باشد و حتی ممکن است شامل اشیاء دیگری باشد. تاکید اصلی FP بر ارزیابی توابع است که هر تابع وظیفه خاصی را انجام می دهد.

2. عناصر اساسی.

عناصر اساسی در OOP اشیا و روش‌هایی هستند که داده‌های قابل تغییر (پس از ایجاد آن قابل تغییر هستند) استفاده می‌شوند. در FP، توابع و متغیرها عناصر اساسی هستند، در حالی که داده ها در توابع همیشه تغییرناپذیر هستند (پس از ایجاد نمی توان آنها را تغییر داد).

3. مدل برنامه نویسی.

OOP از مدل برنامه نویسی ضروری پیروی می کند. FP از مدل برنامه نویسی اعلانی پیروی می کند.

4. برنامه نویسی موازی.

OOP از برنامه نویسی موازی پشتیبانی نمی کند. FP از برنامه نویسی موازی پشتیبانی می کند.

5. ترتیب بیانیه ها در اجرا.

در OOP، عبارات باید در حین اجرا از ترتیبی مطابق با رویکرد مشخص شده پیروی کنند. در FP، دستورات برای موفقیت آمیز بودن نیازی به رعایت نظم خاصی در حین اجرا ندارند.

6. دسترسی به مشخص کننده ها.

زبان های OOP دارای سه مشخص کننده دسترسی هستند (کلمات کلیدی که دسترسی کلاس ها، متدها و سایر اعضا را تعیین می کنند): عمومی، خصوصی و محافظت شده. زبان های مبتنی بر FP هیچ مشخصه دسترسی ندارند.

7. انعطاف پذیری و افزودن داده ها/توابع.

انعطاف‌پذیری یکی از نقاط قوت اصلی زبان‌های OOP است، زیرا روشی آسان برای افزودن داده‌ها و عملکردهای جدید به برنامه موجود است. با زبان های FP، افزودن چیزهای جدید به برنامه های شما راحت تر و پیچیده تر است.

8. مخفی کردن داده ها و امنیت.

امنیت یکی دیگر از مزایای برنامه نویسی شی گرا است زیرا زبان های OOP از پنهان کردن داده ها پشتیبانی می کنند که در نهایت امکان ایجاد برنامه های ایمن را فراهم می کند. به هر حال، ما در مقاله ای جداگانه در مورد اینکه چرا جاوا یک زبان امن در نظر گرفته می شود (و اگر این کاملاً درست است) صحبت کردیم . با برنامه نویسی کاربردی، مخفی کردن داده ها ممکن نیست، که اگر به دنبال توسعه یک برنامه امن با زبان FP هستید، مانع بزرگی بر سر راه شما است.

OOP در مقابل FP. که بهتر است؟

بنابراین، اگر پارادایم برنامه نویسی OOP وارد مبارزه با FP شود، کدام یک برنده خواهد شد؟ این یک سوال شوخی است، واضح است. اما اگر اینطور نبود، ما قطعاً روی OOP شرط می‌بندیم که FP را زیر پا بگذارد (فقط به این دلیل که جاوا در تیم OOP است). جدای از شوخی ها، هر یک از این سبک ها مزایا و معایب نسبتاً ساده ای دارند. OOP این روزها رایج تر است زیرا این سبک برای پروژه های بزرگ و پیچیده بسیار بهتر عمل می کند. اشیاء و روش ها معمولاً به راحتی قابل درک هستند، که تسلط بر برنامه نویسی OOP را حتی برای افراد مبتدی نسبتاً آسان می کند. به طور کلی، برنامه نویسی شی گرا در توسعه پشتیبان بسیار خوب عمل می کند، زیرا زمانی که شما در حال کار بر روی تعدادی از سیستم ها و پلتفرم های مختلف هستید، OOP به شما امکان می دهد همه چیز را (در یک شی) جمع کنید و آن را از هر طرف غیرمجاز ایمن نگه دارید. قابلیت استفاده مجدد کد کمتر و عوارض جانبی غیرمنتظره احتمالی و تأثیرات روی فرآیندهایی که ممکن است کد OOP ممکن است داشته باشد، از جمله معایب اصلی مدل OOP است. از سوی دیگر، برنامه‌نویسی کاربردی زمانی خوب است که پیچیدگی محدود و مشخص شده باشد، بنابراین FP اغلب می‌تواند در توسعه جلویی استفاده شود، جایی که کد تمیز و توابع شفاف مهم‌تر هستند و به شما این امکان را می‌دهند که به عملکرد قابل اعتمادی بدون عوارض جانبی غیرمنتظره دست پیدا کنید. . وقتی صحبت از توسعه سیستم‌های پیچیده‌ای می‌شود که به طور بالقوه نیاز به مقیاس‌بندی گسترده دارند، FP در مقایسه با OOP کمتر مؤثر و کاربردی است.