Kaip ir kodėl naudoti funkcinį programavimą šiuolaikinėje „JavaScript“

Šiame straipsnyje giliai suprasite funkcinį programavimą ir jo pranašumus.

Funkcinio programavimo įvadas

Funkcinis programavimas (FP) yra informatikos paradigmos ar modelio tipas. Viskas atliekama naudojant FP funkcijas, o pagrindiniai elementai yra tik funkcijos.

Programavimo kalbos, palaikančios grynai funkcinį programavimą, yra:

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

Kai kurios programavimo kalbos, palaikančios funkcinį programavimą, taip pat kitos programavimo paradigmos yra:

  1. „Python“
  2. „Javascript“
  3. C ++
  4. Rubinas

Kadangi pavadinimas sako funkcionalus, dauguma programuotojų galvoja apie matematines funkcijas. FP atveju taip nėra. Tai tik abstrakcija, leidžianti lengvai ir efektyviai išspręsti sudėtingas realaus pasaulio problemas.

Iki „Objektorientuoto programavimo“ laikų programinės įrangos pramonė visiškai priklausė nuo funkcinio programavimo. Ši paradigma porą dešimtmečių sukrėtė programinės įrangos pramonę. Yra keletas funkcinio programavimo problemų, todėl jie persikėlė į objektų orientuotą paradigmą. Su FP susiję klausimai bus aptariami vėliau šiame straipsnyje.

Viskas apie funkcinio programavimo įvadą. Dabar pirmiausia turime sužinoti, kas yra funkcija.

Funkcijos

Prieš atskleisdamas tikrąjį apibrėžimą, noriu paaiškinti situaciją ir sužinoti, kur iš tikrųjų naudoti FP. Tarkime, kad rašote kodą, kad sukurtumėte programą. Savo vystymosi kelionėje norite pakartotinai naudoti kelių eilučių (100) kodą skirtingose ​​vietose. Jūsų programai funkcijos yra naudingos. Mes galime rašyti funkcijas vienoje vietoje ir galėsime pasiekti tas funkcijas iš bet kurios programos vietos. Funkcinis programavimas turi šias funkcijas:

  1. Sumažina kodo perteklių.
  2. Pagerina moduliškumą.
  3. Padeda mums išspręsti sudėtingas problemas.
  4. Padidina išlaikomumą.

Pažvelkime į tikrąjį funkcijos apibrėžimą:

Funkcija yra nurodytas kodo blokas, naudojamas konkrečiai programos užduočiai atlikti.

Populiariausios funkcijų rūšys yra:

  1. Bendrosios funkcijos
  2. Rodyklių funkcijos
  3. Anoniminės funkcijos

Bendrosios funkcijos

Bendrosios funkcijos yra ne kas kita, o funkcijos, kurias programuotojas gana dažnai naudoja tam tikrai užduočiai atlikti. Sintaksė deklaruoti bendrą „Javascript“ funkciją yra:

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

function - tai raktinis žodis, reikalingas funkcijai deklaruoti.

functionName - jį galima pavadinti pagal funkcijos darbą.

parametrai - galime perduoti bet kokį skaičių parametrų funkcijai.

Deklaruojamos funkcijos vykdomos ne iš karto. Jie yra „išsaugoti vėlesniam naudojimui“ ir bus įvykdyti vėliau, kai jie bus iškviesti (pakviesti).

Turime iškviesti funkciją, kai norime įvykdyti tą kodo dalį, kuri yra grąžinta per funkciją.

Bendrosios funkcijos skirstomos taip:

Funkcijos be argumentų

Funkcijai nereikia perduoti jokių argumentų.

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

Kai paskambinsime funkcijai „Hello“ (), ji parengs įspėjimo pranešimą kaip „Hello“.

Argumentų funkcijos

Tokio tipo funkcijose mes jiems pateiksime argumentus.

Pavyzdys

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

Argumentai, kurie perduodami deklaruojant funkciją, ty (num1, num2), vadinami formaliais parametrais.

Argumentai, kurie perduodami iškviečiant funkciją, ty (7, 11), yra iškviečiami kaip faktiniai parametrai.

Funkcija paprastai grąžina tam tikrą vertę ir norėdami grąžinti tą vertę turime naudoti grąžinimo raktinį žodį. Kai funkcija grąžina tam tikrą vertę, tai reiškia, kad ji mums nespausdina jokio išvesties, ji tiesiog grąžina galutinę išvestį. Tai mūsų pareiga atspausdinti tą rezultatą. Pirmiau pateiktoje programoje funkcija grąžina vertę ir aš perduodu šią vertę kintamojo pavadinimui „rezultatas“. Dabar funkcija perduos rezultatą kintamajam „result“.

„Javascript“ funkcijų specialybė

Jei pateiksite daugiau argumentų nei deklaruotas skaičius, klaidos negausite. Bet kitomis programavimo kalbomis, tokiomis kaip Python, C, C ++, Java ir kt., Gausime klaidą. „Javascript“ atsižvelgs į jų reikalavimus.

Pavyzdys

// 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);

Rezultatas

Jei pateiksite mažiau argumentų nei deklaruotas skaičius, taip pat negausime klaidos. Bet mes negalime numatyti programos išvesties, nes, atsižvelgiant į jūsų funkcijos funkcionalumą, išvestis bus sukurta.

Kintamojo argumento funkcija

Didžiausias „Javascript“ funkcijų pranašumas yra tai, kad funkcijai galime perduoti bet kokį skaičių argumentų. Ši funkcija padeda kūrėjams efektyviau ir nuosekliau dirbti.

Pavyzdys

// 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.