Kuidas ja miks funktsionaalset programmeerimist kaasaegses JavaScripti kasutada

Selles artiklis saate põhjalikult mõista funktsionaalset programmeerimist ja selle eeliseid.

Sissejuhatus funktsionaalsesse programmeerimisse

Funktsionaalne programmeerimine (FP) on informaatika paradigma või mustri tüüp. Kõik toimub FP funktsioonide abil ja põhilised ehitusplokid on ainult funktsioonid.

Puhtfunktsionaalset programmeerimist toetavad programmeerimiskeeled on -

  1. Haskell
  2. Sulgemine
  3. Scala
  4. SQL

Mõned funktsionaalset programmeerimist toetavad programmeerimiskeeled ja muud programmeerimisparadigmad on -

  1. Python
  2. Javascript
  3. C ++
  4. Rubiin

Kuna nimi ütleb funktsionaalset, mõtleb enamik programmeerijatest matemaatiliste funktsioonide peale. FP puhul see nii ei ole. See on lihtsalt abstraktsioon reaalses maailmas keeruliste probleemide lihtsaks ja tõhusaks lahendamiseks.

Enne objektipõhise programmeerimise ajastut sõltus tarkvaratööstus täielikult funktsionaalsest programmeerimisest. See paradigma raputas tarkvaratööstust paar aastakümmet. Funktsionaalses programmeerimises on mõningaid probleeme ja seetõttu siirduti objektile orienteeritud paradigmasse. FP-ga seotud küsimusi arutatakse edaspidi selles artiklis.

See kõik on sissejuhatus funktsionaalsesse programmeerimisse. Nüüd peame kõigepealt õppima, mis on funktsioon.

Funktsioonid

Enne tegeliku definitsiooni avaldamist tahan selgitada olukorda, et teada saada, kus FP-d tegelikult kasutada. Oletame, et kirjutate koodi rakenduse loomiseks. Oma arenguteel soovite taaskasutada mõne rea (100) koodi erinevates kohtades. Teie rakenduse jaoks on funktsioonidest abi. Saame funktsioone kirjutada ühes kohas ja neile funktsioonidele pääseme juurde kõikjal programmis. Funktsionaalsel programmeerimisel on järgmised funktsioonid -

  1. Vähendab koodi üleliigsust.
  2. Parandab modulaarsust.
  3. Aitab meil keerulisi probleeme lahendada.
  4. Suurendab hooldatavust.

Vaatame funktsiooni tegelikku määratlust:

Funktsioon on määratud koodiplokk, mida kasutatakse programmis konkreetse ülesande täitmiseks.

Kõige populaarsemad funktsioonide tüübid on -

  1. Üldised funktsioonid
  2. Noolefunktsioonid
  3. Anonüümsed funktsioonid

Üldised funktsioonid

Üldfunktsioonid pole muud kui funktsioonid, mida programmeerija kasutab üsna sageli konkreetse ülesande täitmiseks. Javascripti üldfunktsiooni deklareerimise süntaks on järgmine:

function functionName(parameters) { // code to be executed}

function - see on märksõna, mis on vajalik funktsiooni deklareerimiseks.

functionName - seda saab funktsiooni töö põhjal nimetada.

parameetrid - funktsioonile võime edastada suvalise arvu parameetreid.

Deklareeritud funktsioone ei täideta kohe. Need salvestatakse hilisemaks kasutamiseks ja käivitatakse hiljem, kui neid kutsutakse (kutsutakse).

Peame kutsuma funktsiooni, kui tahame käivitada selle koodiosa, mis tagastatakse funktsiooni sees.

Üldised funktsioonid on liigitatud järgmiselt:

Argumendivabad funktsioonid

Me ei pea funktsioonile edastama ühtegi argumenti.

// Function Declaration
function sayHello(){ alert('Hello...!');}
// Calling the functionsayHello()

Kui kutsume funktsiooni tere ütlema (), annab see hoiatusteate Tere.

Argumentfunktsioonid

Seda tüüpi funktsioonides edastame neile argumendid.

Näide

// Declaring a Function
function add(num1, num2){ return num1 + num2;}
// Function Call
var result = add(7, 11);
console.log(result);

Funktsiooni st (num1, num2) deklareerimisel edastatud argumente kutsutakse formaalsete parameetritena.

Funktsiooni ie (7, 11) kutsumisel edastatavad argumendid kutsutakse tegelike parameetritena.

Funktsioon tagastab tavaliselt mingi väärtuse ja selle väärtuse tagastamiseks peame kasutama tagastussõna . Kui funktsioon tagastab mingi väärtuse, tähendab see, et see ei prindi meie jaoks ühtegi väljundit, vaid tagastab vaid lõpliku väljundi. Selle tulemuse printimine on meie kohustus. Ülalolevas programmis tagastab funktsioon väärtuse ja ma edastan selle väärtuse muutuja nimele 'result'. Nüüd edastab funktsioon tulemuse muutujale 'tulemus'.

Javascripti funktsioonide eripära

Kui edastate rohkem argumente kui deklareeritud number, ei saa te ühtegi viga. Kuid muudes programmeerimiskeeltes, nagu Python, C, C ++, Java jne ... saame vea. Javascript kaalub nende nõuete põhjal.

Näide

// Calling the function with more number of arguments than the declared number
var result1 = add(2, 4, 6);console.log(result1);
var result2 = add(2);console.log(result2);

Väljund

Kui edastate vähem argumente kui deklareeritud number, ei saa me ka ühtegi viga. Kuid me ei saa programmi väljundit ennustada, kuna teie funktsionaalsuse põhjal toodetakse väljund.

Muutuva argumendi funktsioon

Javascripti funktsioonide suurim eelis on see, et võime funktsioonile edastada suvalise arvu argumente. See funktsioon aitab arendajatel järjepidevalt tõhusamalt töötada.

Näide

// Creating a function to calculate sum of all argument numbers
function sumAll(){
let sum = 0;
for(let i=0;i
    
return sum;
}
// Calling the sumAll function
sumAll();
sumAll(1,2,3,12,134,3234,4233,12,3243);

Output

This is all about general functions that are used to perform our complex task in a simple manner. Now let’s discuss some advanced functions introduced in ES6 called Arrow Functions.

Arrow Functions

An arrow function expression is a syntactically compact alternative to a regular function expression. It doesn’t have its own bindings to the this, super, arguments or new.target keywords. Arrow function expressions are ill-suited as methods. They cannot be used as constructors.

One of the most loved features in Es6 are Arrow functions. This arrow function helps developers time and simplify function scope.

The syntax for the arrow function is:

const functionName = (parameters) => { // code to be executed}
 (OR)
var functionName = (parameters) => { // code to be executed}
 (OR)
let functionName = (parameters) => { // code to be executed}

Examples for Arrow Functions

Eg 1

Creating an Arrow function to say a welcome message to the users.

// Creating a Welcome function
let sayHello = () => { return 'Welcome to Javascript World...!';}
// Calling the function
console.log(sayHello())

Output

Eg 2

In this example, we are creating an Arrow function to generate the greatest of all numbers that are passed as an argument.

let maxNumber = (a,b,c,d) => {
 if(a > b && a > c && a > d) return a; else if(b > a && b > c && b>d) return b; else if(c > a && c > b && c > d) return c; else return d;}
// Calling the function
console.log(maxNumber(1,2,4,3));

Output:

Combination of Variable Arguments with Arrow Functions

Since we are working with an arrow function, it doesn’t support the arguments array by default like general function. It is our responsibility to declare explicitly that it supports the variable number of arguments

Eg 3

let varArgSum = (...args) => { let sum = 0;
 for(let i=0;i
     
return sum;
}
// Calling the Function
console.log(varArgSum());
console.log(varArgSum(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10));

Output

This is how we can combine a variable number of arguments with arrow functions. Now let’s discuss Anonymous functions in JavaScript.

Anonymous Functions

An anonymous function is simply a function with no name. The purpose of using anonymous function is to perform a certain task and that task is no longer required to program. Generally, anonymous functions are declared dynamically at run time.

Anonymous functions are called only once in a program.

Example:

// Working with an Anonymous function
var a = 10; // Global Scope Variable.
// creating a function(function() {
 console.log("welcome to the world of Anonymous function");
 var b = 20; // b is a local scope variable.
 var c = a+b; // c is a local scope variable //a can be used because it is in the global scope
 console.log("Addition of two numbers value is: "+c);})();

Output

This is the concept of anonymous functions. I think I explained it in a simple and easy way.

Higher Order Functions

A higher-order function is a function that takes functions as an argument or that returns another function as a result.

The best example of higher-order functions in Javascript is that of Array.map(), Array.reduce(), Array.filter().

Example 1: Array.map()

// working with Array.map()
let myNumberArray = [4,9,16,25,36,49];
let mySquareRootArray = myNumberArray.map(Math.sqrt);
console.log(mySquareRootArray);

Output

Example 2: Array.reduce()

// working with Array.reduce()
let someRandomNumbers = [24,1,23,78,93,47,86];
function getSum(total, num){ return total + num;}
let newReducedResult = someRandomNumbers.reduce(getSum);
console.log(newReducedResult);

Output

Example 3: Array.filter()

// Working with array filter
let ages = [12,24,43,57,18,90,43,36,92,11,3,4,8,9,9,15,16,14];
function rightToVote(age){ return age >= 18;}
let votersArray = ages.filter(rightToVote);
console.log(votersArray);

Output

Recursion

This is one of the key topics in functional programming. The process in which a function calls directly or indirectly is called a recursive function. This concept of recursion is quite useful in solving algorithmic problems like the Towers of Hanoi, Pre-Order, Post-Order, In-Order, and some graph traversal problems.

Example

Let’s discuss a famous example: finding the factorial of a number using recursion. This can be done by calling the function directly from the program repeatedly. The logic for the program is

factorial(n) = factorial(n) * factorial(n - 1) * factorial(n - 2) * factorial(n - 3) * ….. * factorial(n - n);
// Finding the factorial of a number using Recursion
function factorial(num){ if(num == 0) return 1; else return num * factorial(num - 1);
}
// calling the function
console.log(factorial(3));
console.log(factorial(7));
console.log(factorial(0));

Output

Characteristics Of Functional Programming

The objective of any FP language is to mimic the use of mathematical concepts. However, the basic process of computation is different in functional programming. The major characteristics of functional programming are:

Data is immutable: The data which is present inside the functions are immutable. In Functional programming, we can easily create a new Data structure but we can’t modify the existing one.

Maintainability: Functional programming produces great maintainability for developers and programmers. We don’t need to worry about changes that are accidentally done outside the given function.

Modularity: This is one of the most important characteristics of functional programming. This helps us to break down a large project into simpler modules. These modules can be tested separately which helps you to reduce the time spent on unit testing and debugging.

Advantages Of Functional Programming

  1. It helps us to solve problems effectively in a simpler way.
  2. It improves modularity.
  3. It allows us to implement lambda calculus in our program to solve complex problems.
  4. Some programming languages support nested functions which improve maintainability of the code.
  5. It reduces complex problems into simple pieces.
  6. It improves the productivity of the developer.
  7. It helps us to debug the code quickly.

Disadvantages Of Functional Programming

  1. For beginners, it is difficult to understand. So it is not a beginner friendly paradigm approach for new programmers.
  2. Maintainance is difficult during the coding phase when the project size is large.
  3. Reusability in Functional programming is a tricky task for developers.

Conclusion

For some, it might be a completely new programming paradigm. I hope you will give it a chance in your programming journey. I think you’ll find your programs easier to read and debug.

This Functional programming concept might be tricky and tough for you. Even if you are a beginner, it will eventually become easier. Then you can enjoy the features of functional programming.

If you liked this article please share with your friends.

Hello busy people, I hope you had fun reading this post, and I hope you learned a lot here! This was my attempt to share what I’m learning.

I hope you saw something useful for you here. And see you next time!

Have fun! Keep learning new things and coding to solve problems.

Check out My Twitter, Github, and Facebook.