Достоинства функционального программирования (ФП) и объектно-ориентированного программирования (ООП) — предмет нескончаемых дебатов на любом техническом онлайн форуме. Хоть и трудно однозначно сказать, какое программирование лучше, их всегда можно сравнить и понять, который из двух больше подходит для разработки ваших приложений.
Объектно-ориентированное программирование и функциональное программирование преследуют одну и ту же цель — разработка программ, которые просты для понимания и не содержат ошибок. Однако в их основе лежит разный подход.
Объектно-ориентированное программирование
ООП — это парадигма, в основе которой лежит идея “объектов”. Объекты содержат данные в виде полей и код. Поля также известны под названием «атрибуты», а код в форме процедур, часто называют «методами». Объединяя данные и связанное с ними поведение в один «объект», объектно-ориентированное программирование облегчает понимание того, как работает программа.
Объектно-ориентированное программирование основывается на четырех ключевых принципах:
- абстракция — когда основное внимание сосредотачивается на наиболее значимых характеристиках предмета и скрываются ненужные детали;
- наследование — определение нового класса в терминах уже существующего;
- полиморфизм — объединение элементов для создания новой сущности;
- инкапсуляция — позволяет скрывать несвязанные пользовательские данные и предотвращает несанкционированный к ним доступ.
Объектно-ориентированное программирование — эффективная методология программирования, если у вас есть фиксированный набор операций над объектами, и по мере добавления новых объектов ваш код развивается. Однако вы не сможете легко определить, есть ли у объекта вызванная для него функция, если не отследили этот момент с самого начала.
Функциональное программирование
ФП — это процесс создания программного обеспечения путем использования чистых функций. Все объекты в ФП неизменяемы. Это означает, что как только что-то создано, оно не может быть изменено. В функциональном программировании данные и поведение — это разные сущности. Следовательно, они должны храниться отдельно друг от друга для ясности кода.
ФП основывается на шести концепциях:
- функции высшего порядка (HOF);
- чистая функция;
- рекурсия;
- ссылочная прозрачность.
- строгая и ленивая оценка;
- системы типов.
Плюсы и минусы объектно-ориентированного программирования
Плюсы
Программисты часто выбирают ООП подход. Все потому что он помогает обезопасить программы от несанкционированного доступа. Он скрывает переменные внутри класса и, таким образом, предотвращает доступ извне. Кроме того, в ООП есть возможность использовать модульность (возможность разделения функциональности программы на независимые модули) и управлять общими состояниями кода.
Объекты можно легко повторно задействовать в других приложениях. Создание новых объектов для того же класса не вызывает трудностей, а сам код легко изменять и поддерживать в актуальном состоянии.
Используя ОПП, программисты могут управлять оперативной памятью компьютера при разработке программ. Такая возможность дает большое преимущество при разработке больших программ, т.к. программисты могут разделять крупные части на более мелкие компоненты. Так, становится намного понятнее, что это за компоненты и в каком порядке они должны быть выполнены.
Минусы
ООП нельзя использовать повторно. Поскольку некоторые функции зависят от класса, который их использует и их нельзя применять в другом классе. Кроме того, ООП менее эффективен и с ним сложнее справляться. Многие объектно-ориентированные программы созданы для моделирования массивных архитектур и могут быть сложными.
Плюсы и минусы функционального программирования
Плюсы
У ФП есть такие преимущества, как ленивые вычисления, код без ошибок, вложенные функции, параллельное программирование. В нем используется более декларативный подход. Он фокусируется на том, что нужно сделать, и меньше на том, как это сделать. Акцент в ФП смещается на эффективность и оптимизацию.
В функциональном программировании гораздо проще узнать, какие изменения были внесены в код. Ввиду того, что сам объект теперь является новым объектом с другим именем. ФП эффективен, если у вас есть фиксированный набор операций, и, по мере развития вашего кода, вы добавляете новые операции к уже существующим элементам.
Такой подход хорошо работает, когда границы либо не требуются, либо уже предопределены. Помимо этого, в ФП все переменные финальны и их можно записать только один раз. Программистам не нужно сохранять состояние программы для того, чтобы позже изменить его.
В функциональном программировании легче моделировать реальные процессы, чем объекты. Так как ФП уходит своими корнями в математику, он наиболее подходит для случаев, требующих вычислений, или всего, что включает преобразование методов в математические функции и обработку потоков данных в высоконагруженных системах. ООП в таких случаях будет неэффективным.
Минусы
ФП тесно связан с манипулированием данными, а для написания кода требуется другой подход. При преобразовании реального сценария в код, намного проще мыслить ОО категориями. В ФП, такие преобразования потребуют больше умственных усилий.
Поскольку ФП сложнее в освоении, чем ООП, не каждый программист выберет этот подход. Следовательно, в интернете меньше информации по теме.
Функциональное Программирование или ООП: Что лучше?
Очевидно, что для ООП программистов ООП — это лучший подход к разработке программного обеспечения. Между тем ФП приверженцы отстаивают право ФП в программировании.
В то же время объектно-ориентированное программирование и функциональное программирование являются важными парадигмами, которые преследуют одинаковую цель — разработка понятных программ без ошибок.
ООП объединяет данные и связанное с ними поведение в объект. Это помогает программистам легче понять, как работает программа, хотя код намного длиннее, чем в ФП.
ФП четко различает данные и поведение, не смешивая их в коде. В результате, в ФП коде можно легко и просто находить ошибки, но его труднее прочесть.
Разработчики программного обеспечения любят сравнивать эти две концепции. Например, на Stack Overflow Норман Рэмси, профессор Тафтса и исследователь языков программирования, определил проблему выбора одной концепции в пользу другой следующим образом:
- ООП отлично работает, когда поведение программы четко определено, но типы данных меняются;
- ФП лучше подходит, когда все объекты понятны, но поведение может измениться.
Хотя ООП и ФП — это две совершенно разные концепции, это не означает, что они взаимоисключают друг друга. Эти два метода могут быть эффективно использованы в одном исходном коде разрабатываемого приложения.
Когда разработчики программного обеспечения объединяют ООП и ФП в своих процессах разработки, они могут создавать гибкие, высокопроизводительные, простые в обслуживании и тестировании решения.
Заключение
Как ООП, так и ФП — эффективные парадигмы программирования, но в определенной ситуации. Поэтому разработчики всегда должны выбирать парадигму программирования, которая делает процесс разработки продуктивным и легким.
Если у вас есть какие-либо вопросы относительно любой из двух парадигм программирования, обращайтесь к нам за советом.