オブジェクト指向プログラミングと関数型プログラミング。どちらが良いですか?

初めてのコーディング言語として Java を学習し始める場合、必然的にプログラミングとソフトウェア開発に関する多くの基本的なことを学ぶ必要があります。その 1 つは、プログラミング パラダイムとそれらの違いです。関数型プログラミングとオブジェクト指向プログラミングは、プログラミングの 2 つのパラダイムまたはスタイルです。今日はこれを見て、それらが一体何なのか、そして関数型プログラミングと OOP がどのように異なるのかを理解しようとします。プログラミング パラダイムを知ることは、本格的なプログラマーにとって、特にソフトウェア開発で長期的なキャリアを目指している場合には、必要な基本的な理論的知識の重要な部分となります。

プログラミングパラダイムとは何ですか?

しかし、OOP と関数型プログラミング (FP) の違いを理解するには、ここで基本から始めて、プログラミング パラダイムが実際に何であるかを明確にする必要があります。プログラミング パラダイムは、コーディング言語をその機能に基づいて分類する方法であり、それらが組み合わされてパラダイムまたはスタイル、つまりコンピューター プログラミングの特定の方法を形成します。オブジェクト、制御フロー、モジュール性、割り込みまたはイベントなどを含む、多数の機能によってプログラミング パラダイムが決定されます。コーディング言語と同様に、すべてのプログラミング パラダイムには独自の長所と短所、長所と短所、長所と短所があります。念頭に置いているプロジェクトの言語を選択する際には、これを考慮する必要があります。

OOPとは何ですか?

オブジェクト指向プログラミング (OOP) は、オブジェクトをキーとして使用する概念的なプログラミング パラダイムです。このモデルでは、プログラミングしているものを表すためにオブジェクトが使用されます。OOP は抽象化を使用して現実世界に基づいたモデルを作成するとも言えます。Java、C++、Python、PHP など、多くの一般的なプログラミング言語が OOP をサポートしています。モジュール性、ポリモーフィズム、カプセル化、抽象化、継承など、以前に確立された他のプログラミング パラダイムの多くの手法が OOP の一部です。

関数型プログラミングとは何ですか?

関数型プログラミングもプログラミング パラダイムの 1 つであり、関数の評価とプログラム コードの構造の開発に焦点を当て、最終的には状態の変化や可変データを回避します。関数型プログラミングは、関数にまったく同じ入力が与えられた場合に、関数の出力が同じであることを確認するために式を評価することです。関数型言語は数多くありますが、最も人気があり広く使用されているのは Common Lisp、Scheme、Clojure、Wolfram Language、Erlang、Haskell などです。関数型プログラミングをサポートする言語や、このパラダイムの機能を実装した言語も多数あります。C++、Python、Scala、PHP、Kotlin、Perl などがあります。関数型プログラミングは、統計学の R など、一部の科学言語やその他の特殊な言語でも非常に重要です。

OOP と関数型プログラミングの比較

その説明はあまり役に立ちませんでしたね? より根本的な観点からこれを見てみましょう。コンピューター プログラムの主な基本コンポーネントは何ですか? それらはデータ(プログラムが知ることができるもの) とプログラムされた動作(このデータに対して何ができるのか) です。OOP と FP のコンピューター プログラミングへのアプローチ方法における主な違いは何ですか? OOP の使用方法は、データとそのデータに関連する動作を「オブジェクト」と呼ばれる 1 つの場所に組み合わせることに依存しています。オブジェクトを使用すると、プログラマはプログラムの動作方法を簡素化できます。一方、関数型プログラミングでは、全体を明確にし、コードを理解しやすく、コードの再利用性を高めるために、データと動作は 2 つの異なるもののままであり、分離すべきではないと述べています。

OOPとFPの違い

OOP と FP の違いをできる限り明確にするために (1 つの比較的短い記事で)、これら 2 つのパラダイムの主な違いを 1 つずつ指定してみましょう。

1. 概念と定義。

OOP は、開発者によって作成された抽象データ型としてのオブジェクトの概念に基づいており、複数のプロパティとメソッドを含めることができ、さらに他のオブジェクトを含めることもできます。FP は、各機能が特定のタスクを実行する機能の評価に重点を置いています。

2. 基本的な要素。

OOP の基本要素はオブジェクトとメソッドであり、変更可能な (作成後に変更できる) データが使用されます。FP では、関数と変数が基本要素ですが、関数内のデータは常に不変です (作成後に変更することはできません)。

3. プログラミングモデル。

OOP は命令型プログラミング モデルに従います。FP は宣言型プログラミング モデルに従います。

4. 並列プログラミング。

OOP は並列プログラミングをサポートしていません。FP は並列プログラミングをサポートします。

5. ステートメントの実行順序。

OOP では、ステートメントは実行中に指定されたアプローチに従った順序に従う必要があります。FP では、ステートメントが正常に実行されるために、実行中に特定の順序に従う必要はありません。

6. アクセス指定子。

OOP 言語には、Public、Private、および Protected という 3 つのアクセス指定子 (クラス、メソッド、およびその他のメンバーのアクセス可能性を設定するキーワード) があります。FP ベースの言語にはアクセス指定子がありません。

7. 柔軟性とデータ/機能の追加。

OOP 言語は既存のプログラムに新しいデータや関数を簡単に追加できるため、柔軟性は OOP 言語の中核的な強みの 1 つです。FP 言語では、プログラムに新しいものを追加するのはあまり便利ではなく、より複雑になります。

8. データの隠蔽とセキュリティ。

OOP 言語ではデータ隠蔽がサポートされているため、セキュリティもオブジェクト指向プログラミングの利点の 1 つであり、最終的には安全なプログラムを作成できます。ちなみに、Java が安全な言語であると考えられる理由 (およびこれが完全に真実かどうか) については、別の記事で説明しました。関数型プログラミングではデータの隠蔽は不可能ですが、FP 言語で安全なプログラムを開発しようとしている場合、これが大きな障害となります。

OOP対FP。どちらが良いでしょうか？

では、OOP プログラミング パラダイムが FP と争った場合、どちらが勝つでしょうか? これは明らかに冗談の質問です。しかし、そうでなかった場合、私たちは間違いなく OOP が FP の尻を蹴ることに賭けるでしょう (Java が OOP のチームに属しているという理由だけで)。冗談はさておき、これらのスタイルにはそれぞれ、かなり単純な長所と短所があります。OOP は大規模で複雑なプロジェクトでより効果的に機能するため、最近では OOP がより一般的になっています。通常、オブジェクトとメソッドは簡単に理解できるため、完全な初心者でも OOP プログラミングを比較的簡単に習得できます。一般に、オブジェクト指向プログラミングはバックエンド開発で非常にうまく機能します。これは、多数の異なるシステムやプラットフォームにまたがって作業する場合、OOP を使用するとすべてを (オブジェクトに) 詰め込み、権限のない当事者から安全に保つことができるためです。OOP モデルの主な欠点の 1 つは、コードの再利用性の低下と、OOP コードがもたらす可能性のある予期しない副作用やプロセスへの影響です。一方、関数型プログラミングは、複雑さが抑制されて指定されている場合に適しているため、クリーンなコードと透過的な関数がより重要であるフロントエンド開発で FP を使用することが多く、予期せぬ副作用なしで信頼性の高いパフォーマンスを達成できます。 。大規模なスケーリングが必要になる可能性がある複雑なシステムの開発に関しては、FP は OOP に比べて効果も適用性も劣ります。そのため、FP は、クリーンなコードと透過的な関数がより重要であるフロントエンド開発でよく使用され、予期せぬ副作用なしに信頼性の高いパフォーマンスを実現できます。大規模なスケーリングが必要になる可能性がある複雑なシステムの開発に関しては、FP は OOP に比べて効果も適用性も劣ります。そのため、FP は、クリーンなコードと透過的な関数がより重要であるフロントエンド開発でよく使用され、予期せぬ副作用なしに信頼性の高いパフォーマンスを実現できます。大規模なスケーリングが必要になる可能性がある複雑なシステムの開発に関しては、FP は OOP に比べて効果も適用性も劣ります。