برنامه نویسی تابعی یک الگوی برنامه نویسی است که به جای تغییر وضعیت و استفاده از ساختارهای پیچیده، بر تعریف و استفاده از توابع تمرکز دارد. زبانهای تابعی مانند Haskell، Elixir و Clojure در سالهای اخیر محبوبیت زیادی به دست آوردهاند، به ویژه برای پروژههای بزرگ و پیچیده. این مقاله به بررسی اصول برنامه نویسی تابعی، دلایل محبوبیت آن و نمونههای کاربردی زبانهای تابعی میپردازد.
اصول برنامهنویسی تابعی
برنامه نویسی تابعی شامل تعدادی اصول است که آن را از دیگر الگوهای برنامه نویسی متمایز میکند:
- توابع به عنوان شهروندان درجه یک
در زبانهای تابعی، میتوانید توابع را به عنوان پارامتر به دیگر توابع ارسال کرده یا به عنوان خروجی از یک تابع بازگردانید. این ویژگی به نوشتن کدی ماژولارتر و تمیزتر کمک میکند. - توابع خالص
توابع خالص همیشه برای ورودیهای یکسان خروجی مشابهی تولید میکنند و از متغیرهای خارجی استفاده نمیکنند. این ویژگی باگها را کاهش داده و قابلیت اطمینان را افزایش میدهد. - غیرقابلتغییر بودن دادهها
در برنامه نویسی تابعی، پس از تعریف دادهها نمیتوانید آنها را تغییر دهید. این ویژگی ایمنی بیشتری برای کد فراهم میکند و مشکلات مربوط به همزمانی را به حداقل میرساند. - تکرار تابعی
به جای حلقههای سنتی، از توابعی مانندmap
،filter
وreduce
برای پردازش دادهها استفاده میکنید.
دلایل محبوبیت برنامه نویسی تابعی
با افزایش پیچیدگی پروژههای نرمافزاری، زبانهای تابعی به دلیل قابلیتهای خود محبوبتر شدهاند:
- کاهش پیچیدگی کد
توابع خالص و حذف وضعیتهای متغیر در برنامهنویسی تابعی مدیریت کدهای پیچیده را آسانتر میکند. اشکالزدایی و تست توابع خالص به دلیل خروجیهای پیشبینیپذیر راحتتر است. - موازیسازی بهتر
برنامههای تابعی به دلیل غیرقابلتغییر بودن دادهها و نبود وضعیتهای مشترک، بسیار بهتر و سریعتر به طور موازی اجرا میشوند و این ویژگی برای سیستمهای چند هستهای مزیتی بزرگ است. - کاربرد در سیستمهای توزیعشده
زبانهایی مانند Elixir در سیستمهای توزیعشده بسیار موفق عمل کردهاند. شرکتهایی که به دنبال مقیاسپذیری و همزمانی هستند، از این زبانها بهره میبرند.
نتیجهگیری
برنامهنویسی تابعی و زبانهای مرتبط با آن مانند Haskell، Elixir و Clojure، به دلیل کاهش پیچیدگی و افزایش قابلیت مقیاسپذیری، به یک انتخاب عالی برای توسعهدهندگان تبدیل شدهاند.