Kuinka ja miksi käyttää toiminnallista ohjelmointia nykyaikaisessa JavaScriptissä

Tässä artikkelissa saat syvällisen käsityksen toiminnallisesta ohjelmoinnista ja sen eduista.

Johdanto toiminnalliseen ohjelmointiin

Toiminnallinen ohjelmointi (FP) on tietyntyyppinen paradigma tai malli. Kaikki tehdään FP: n toimintojen avulla, ja perusrakenteet ovat vain toimintoja.

Pelkästään toiminnallista ohjelmointia tukevat ohjelmointikielet ovat -

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

Jotkut toiminnallista ohjelmointia tukevista ohjelmointikielistä sekä muut ohjelmointiparadigmat ovat -

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

Koska nimi sanoo toiminnallisen, suurin osa ohjelmoijista ajattelee matemaattisia toimintoja. Näin ei ole FP: n tapauksessa. Se on vain abstraktio ratkaista reaalimaailman monimutkaiset ongelmat helposti ja tehokkaasti.

Ennen olio-ohjelmoinnin aikakautta ohjelmistoteollisuus oli täysin riippuvainen toiminnallisesta ohjelmoinnista. Tämä paradigma järisytti ohjelmistoteollisuutta muutaman vuosikymmenen ajan. Toiminnallisessa ohjelmoinnissa on joitain ongelmia, ja siksi he siirtyivät olio-orientoituneeseen paradigmaan. FP: n kanssa keskustellaan myöhemmin tässä artikkelissa.

Kyse on toiminnallisen ohjelmoinnin johdannosta. Ensinnäkin meidän on ensin opittava, mikä on funktio.

Toiminnot

Ennen varsinaisen määritelmän paljastamista haluan selittää tilanteen, jotta tiedän, missä FP: tä todella käytetään. Oletetaan, että kirjoitat koodia rakentaaksesi sovelluksen. Kehitysmatkallasi haluat käyttää uudelleen muutaman rivin (100) koodia eri paikoissa. Sovelluksesi toiminnot ovat hyödyllisiä. Voimme kirjoittaa toimintoja yhteen paikkaan ja voimme käyttää näitä toimintoja mistä tahansa ohjelmasta. Toiminnallisella ohjelmoinnilla on seuraavat ominaisuudet -

  1. Vähentää koodin redundanssia.
  2. Parantaa modulaarisuutta.
  3. Auttaa meitä ratkaisemaan monimutkaisia ​​ongelmia.
  4. Lisää ylläpidettävyyttä.

Tarkastellaan funktion todellista määritelmää:

Funktio on määritelty koodilohko, jota käytetään tietyn tehtävän suorittamiseen ohjelmassa.

Suosituimmat toiminnot ovat -

  1. Yleiset toiminnot
  2. Nuolitoiminnot
  3. Anonyymit toiminnot

Yleiset toiminnot

Yleiset toiminnot ovat vain toimintoja, joita ohjelmoija käyttää melko usein tietyn tehtävän suorittamiseen. Syntaksi yleisen funktion julistamiseksi Javascriptissa on:

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

function - Se on avainsana, joka tarvitaan funktion ilmoittamiseen.

functionName - Se voidaan nimetä funktiotyön perusteella.

parametrit - Voimme siirtää minkä tahansa määrän parametreja funktiolle.

Ilmoitettuja toimintoja ei suoriteta heti. Ne "tallennetaan myöhempää käyttöä varten", ja ne suoritetaan myöhemmin, kun niitä käytetään (kutsutaan).

Meidän on kutsuttava funktio, kun haluamme suorittaa koodinpalan, joka palautetaan funktion sisällä.

Yleiset toiminnot luokitellaan seuraavasti -

Ei-argumenttitoiminnot

Meidän ei tarvitse välittää argumentteja funktiolle.

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

Kun kutsumme funktiota sanomaan Hello (), se tuottaa hälytysviestin Hello.

Argumenttitoiminnot

Tämän tyyppisissä funktioissa välitämme niille argumentteja.

Esimerkki

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

Funktiota (num1, num2) ilmoitettaessa välitetyt argumentit kutsutaan muodollisiksi parametreiksi.

Funktion (7, 11) kutsumisessa välitetyt argumentit kutsutaan todellisiksi parametreiksi.

Funktio palauttaa yleensä jonkin arvon, ja arvon palauttamiseksi meidän on käytettävä palautusavainsanaa . Kun funktio palauttaa jonkin arvon, se tarkoittaa, että se ei tulosta meille mitään tulosta, vaan palauttaa vain lopullisen tuloksen. Meidän vastuumme on tulostaa tämä tulos. Yllä olevassa ohjelmassa funktio palauttaa arvon ja välitän arvon muuttujan nimelle 'result'. Nyt toiminto välittää tuloksen muuttujalle 'result'.

Javascript-toimintojen erikoisuus

Jos välität enemmän argumentteja kuin ilmoitettu numero, et saa virheitä. Mutta muilla ohjelmointikielillä, kuten Python, C, C ++, Java jne. ... saamme virheen. Javascript harkitsee heidän vaatimustensa perusteella.

Esimerkki

// 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);

Tuotos

Jos välität vähemmän argumentteja kuin ilmoitettu numero, emme myöskään saa virheitä. Mutta emme voi ennustaa ohjelman tuottoa, koska funktiona toimivuuden perusteella tuotos tuotetaan.

Muuttuva argumenttitoiminto

Javascript-toimintojen suurin etu on, että voimme välittää funktiolle minkä tahansa määrän argumentteja. Tämä ominaisuus auttaa kehittäjiä työskentelemään tehokkaammin ja johdonmukaisemmin.

Esimerkki

// 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.