Programowanie obiektowe a programowanie funkcyjne. Który jest lepszy?

Rozpoczynając naukę Javy jako pierwszego języka programowania, nieuchronnie będziesz musiał nauczyć się kilku podstawowych rzeczy na temat programowania i tworzenia oprogramowania. Jednym z nich są paradygmaty programowania i różnice między nimi. Programowanie funkcyjne i programowanie obiektowe to dwa paradygmaty lub style programowania, którym dzisiaj się przyjrzymy, próbując zrozumieć, o co w nich chodzi i czym różnią się programowanie funkcyjne i programowanie obiektowe. Znajomość paradygmatów programowania byłaby ważnym elementem tej fundamentalnej wiedzy teoretycznej, której potrzebuje każdy poważny programista, zwłaszcza jeśli zamierza on/ona dążyć do długoterminowej kariery w tworzeniu oprogramowania.

Co to jest paradygmat programowania?

Aby jednak zrozumieć różnice między OOP a programowaniem funkcjonalnym (FP), naprawdę musimy zacząć od podstaw i wyjaśnić, czym właściwie jest paradygmat programowania. Paradygmat programowania to sposób klasyfikowania języków kodowania na podstawie ich cech, które razem tworzą paradygmat lub styl, szczególny sposób programowania komputerowego. Paradygmat programowania określa szereg cech, w tym obiekty, przepływ sterowania, modułowość, przerwania lub zdarzenia itp. I tak jak w przypadku języków kodowania, każdy paradygmat programowania ma swoje plusy i minusy, zalety i wady, mocne i słabe strony, które powinieneś wziąć pod uwagę przy wyborze języka dla projektu, który masz na myśli.

Co to jest OOP?

Programowanie zorientowane obiektowo (OOP) to paradygmat programowania koncepcyjnego, w którym kluczem są obiekty. W tym modelu obiekty są używane do reprezentowania rzeczy, które programujesz. Można też powiedzieć, że OOP wykorzystuje abstrakcję do tworzenia modeli opartych na realnym świecie. Wiele popularnych języków programowania obsługuje OOP, w tym Java, C++, Python i PHP. Szereg technik z innych wcześniej ustalonych paradygmatów programowania jest częścią OOP, takich jak modułowość, polimorfizm, enkapsulacja, abstrakcja i dziedziczenie.

Co to jest programowanie funkcyjne?

Programowanie funkcjonalne jest również paradygmatem programowania, który koncentruje się na ocenie funkcji i rozwijaniu struktury kodu programu, ostatecznie unikając wszelkich zmieniających się stanów i zmiennych danych. Programowanie funkcyjne polega na ocenie wyrażeń, aby upewnić się, że wyjście funkcji jest takie samo, w przypadku, gdy podane są te same dokładne dane wejściowe do funkcji. Istnieje wiele języków funkcjonalnych, z których najbardziej popularnymi i szeroko stosowanymi są Common Lisp, Scheme, Clojure, Wolfram Language, Erlang, Haskell i inne. Istnieje również wiele języków, które obsługują programowanie funkcyjne lub mają zaimplementowane funkcje z tego paradygmatu. Wśród nich są C++, Python, Scala, PHP, Kotlin i Perl. Programowanie funkcyjne jest również bardzo ważne w niektórych językach naukowych i innych specjalistycznych, takich jak R w statystyce,

Porównanie OOP i programowania funkcjonalnego

To wyjaśnienie niewiele pomogło, prawda? Spróbujmy spojrzeć na to z bardziej fundamentalnej perspektywy. Jakie są główne podstawowe składniki dowolnego programu komputerowego? Są to dane (co program może wiedzieć) i zaprogramowane zachowanie (co może zrobić z tymi danymi). Jaka jest kluczowa różnica w podejściu OOP i FP do programowania komputerowego? Cóż, sposób korzystania z OOP polega na łączeniu danych i zachowań związanych z tymi danymi w jednym miejscu, które nazywa się „obiektem”. Używanie obiektów pozwala programistom uprościć sposób działania ich programów. Z drugiej strony programowanie funkcyjne stwierdza, że ​​​​dane i zachowanie powinny pozostać dwiema różnymi rzeczami i nie powinny być rozdzielane ze względu na ogólną przejrzystość, łatwo zrozumiały kod i większą możliwość ponownego użycia kodu.

Różnice między OOP a FP

Aby różnice między OOP i FP były jak najbardziej jasne (w jednym stosunkowo krótkim artykule), spróbujmy po kolei wyszczególnić główne różnice między tymi dwoma paradygmatami.

1. Pojęcie i definicja.

OOP opiera się na koncepcji obiektów jako abstrakcyjnego typu danych stworzonego przez programistę, może zawierać wiele właściwości i metod, a nawet może zawierać inne obiekty. Główny nacisk FP kładzie się na ocenę funkcji, przy czym każda funkcja wykonuje określone zadanie.

2. Podstawowe elementy.

Podstawowymi elementami w OOP są obiekty i metody, przy czym wykorzystywane są dane zmienne (można je modyfikować po ich utworzeniu). W FP podstawowymi elementami są funkcje i zmienne, natomiast dane w funkcjach są zawsze niezmienne (nie można ich modyfikować po ich utworzeniu).

3. Model programowania.

OOP jest zgodny z imperatywnym modelem programowania. FP podąża za modelem programowania deklaratywnego.

4. Programowanie równoległe.

OOP nie obsługuje programowania równoległego. FP obsługuje programowanie równoległe.

5. Kolejność wyciągów w wykonaniu.

W OOP instrukcje muszą być zgodne z kolejnością zgodnie z określonym podejściem podczas wykonywania. W FP instrukcje nie muszą być zgodne z żadną określoną kolejnością podczas wykonywania, aby zakończyły się sukcesem.

6. Specyfikatory dostępu.

Języki OOP mają trzy specyfikatory dostępu (słowa kluczowe określające dostępność klas, metod i innych elementów): Publiczny, Prywatny i Chroniony. Języki oparte na FP nie mają żadnych specyfikatorów dostępu.

7. Elastyczność i dodawanie danych/funkcji.

Elastyczność jest jedną z głównych zalet języków OOP, ponieważ zapewniają one łatwy sposób dodawania nowych danych i funkcji do istniejącego programu. W przypadku języków FP dodawanie nowych elementów do programów jest mniej wygodne i bardziej złożone.

8. Ukrywanie i bezpieczeństwo danych.

Bezpieczeństwo to kolejna zaleta programowania obiektowego, ponieważ języki OOP obsługują ukrywanie danych, co ostatecznie pozwala na tworzenie bezpiecznych programów. Nawiasem mówiąc, o tym, dlaczego Java jest uważana za bezpieczny język (i czy to do końca prawda) , pisaliśmy w osobnym artykule . Przy programowaniu funkcjonalnym ukrywanie danych nie jest możliwe, co jest dużą przeszkodą na drodze, jeśli chcesz opracować bezpieczny program z językiem FP.

OOP kontra FP. Który jest lepszy?

Jeśli więc paradygmat programowania OOP wda się w walkę z FP, który z nich wygra? To oczywiście żartobliwe pytanie. Ale gdyby tak nie było, zdecydowanie postawilibyśmy na to, że OOP skopie tyłek FP (tylko dlatego, że Java jest w zespole OOP). Żarty na bok, każdy z tych stylów ma raczej proste zalety i wady. OOP jest obecnie bardziej powszechny, ponieważ ten styl znacznie lepiej sprawdza się w przypadku dużych i złożonych projektów. Obiekty i metody są zwykle łatwe do zrozumienia, co sprawia, że ​​programowanie OOP jest stosunkowo łatwe do opanowania nawet dla początkujących. Ogólnie rzecz biorąc, programowanie zorientowane obiektowo sprawdza się bardzo dobrze w programowaniu zaplecza, ponieważ podczas pracy na wielu różnych systemach i platformach OOP pozwala spakować wszystko (w obiekt) i zabezpieczyć to przed nieupoważnionymi osobami. Mniejsza możliwość ponownego użycia kodu i potencjalne nieoczekiwane efekty uboczne oraz wpływ na procesy, jakie może mieć kod OOP, należą do głównych wad modelu OOP. Z drugiej strony programowanie funkcyjne jest dobre, gdy złożoność jest ograniczona i określona, ​​dlatego FP może być często używany w programowaniu front-end, gdzie ważniejszy jest czysty kod i przejrzyste funkcje, co pozwala osiągnąć niezawodną wydajność bez nieoczekiwanych skutków ubocznych . Jeśli chodzi o rozwój złożonych systemów, które potencjalnie wymagałyby rozległego skalowania, FP jest mniej skuteczny i mniej odpowiedni niż OOP. więc FP może być często używany w programowaniu front-end, gdzie ważniejszy jest czysty kod i przejrzyste funkcje, co pozwala osiągnąć niezawodną wydajność bez nieoczekiwanych skutków ubocznych. Jeśli chodzi o rozwój złożonych systemów, które potencjalnie wymagałyby rozległego skalowania, FP jest mniej skuteczny i mniej odpowiedni niż OOP. więc FP może być często używany w programowaniu front-end, gdzie ważniejszy jest czysty kod i przejrzyste funkcje, co pozwala osiągnąć niezawodną wydajność bez nieoczekiwanych skutków ubocznych. Jeśli chodzi o rozwój złożonych systemów, które potencjalnie wymagałyby rozległego skalowania, FP jest mniej skuteczny i mniej odpowiedni niż OOP.