Функциональное программирование и PHP

Сегодня многие говорят о функциональном программировании, но не каждый сможет с уверенностью сказать, что следовал всем принципам данного способа написания программ. Главной причиной этому является наше однонаправленное мышление и обыкновенное незнание. В этой статье мы разберём основные принципы функционального программирования на PHP.

Важные аспекты функционального программирования

Начнём с терминов. Википедия определяет функциональное программирование как “парадигму программирования, в которой процесс вычисления трактуется как вычисление значений функций в математическом понимании последних”. В данном способе программирования главным объектом манипуляции являются функции, в то время как в императивном программировании главным принципом является последовательное выполнение команд для достижения желаемого результата.

Когда я сказал, что главным объектом манипуляции являются функции, я имел в виду, что с ними мы можем делать всё, что угодно: передавать как аргументы в другие функции, определять функции в функциях, использовать функции в качестве возвращаемых значений! В общем, кругом одни функции.

Теперь давайте подойдём ближе к некоторым особенностями функционального программирования.

Неизменность

Свойством неизменности обладают значения, которые не могут быть изменены. В PHP и многих других языках их называют константами.

Рекурсия

Рекурсия - это один из часто используемых приёмов в функциональном программировании. При императивном подходе, для прокрутки по массивам мы можем воспользоваться циклами for или foreach, записывая текущее значение во временную переменную. Из-за принципа “неизменности”, данный подход неприемлем для функционального программирования.

Предположим, что мы хотим получить сумму элементов массива (забудьте о array_sum()). При функциональном подходе, решение данной задачи будет выглядеть так:

<?php
function sum($array) {
    if (empty($array))
        return 0;
    else
        return $array[0] + sum(array_slice($array, 1));
}

$total = sum(array(1, 2, 3)); // 6

Если массив пустой, то сумма элементов будет равна 0. В случае если в массиве больше элементов, мы применяем рекурсию.

Чистые функции

Если функция никаким образом не меняет значения переменных, которые находятся за её пределами и не осуществляет действия по вводу/выводу данных в файл, базу данных и т.д., то такую функцию можно назвать чистой.

Возвращаемое значение чистых функций будет всегда одинаковым для одного и того же набора входящих параметров. В этом случае, мы можем не переживать за работоспособность программы в целом, если заменим вызов чистой функции на вычисленное значение. Все математические функции - это чистые функции, в то время как функции работы с датой и rand() - нет.

Функции высших порядков

Если чистые функции можно реализовать практически при любом подходе, функции высшего порядка - это очень характерная отличительная черта функционального программирования. Особенностью функций высших порядков является то, что они могут принимать в качестве аргументов и возвращать другие функции. В PHP - это лямбда функции и замыкания.

Лямбда функции

Лямбда функции (также известные, как анонимные функции) - это ничто иное, как функции без названия. Работа с подобными функциями осуществляется через переменную, которой данная функция была присвоена.

Возможность создания подобных функций есть во множестве языков. Вы наверняка уже писали их в вашем JavaScript коде, когда реализовывали функции обратного действия при работе с ajax.

$("#myButton").click(function () {
    // do something
});

Приведённый фрагмент кода - это ничто иное, как создание анонимной функции.

В PHP лямбда функции появились в версии 5.3:

<?php
$square = function ($arg) {
    return $arg * $arg;
};

$value = $square(2); // 4

Когда речь идёт об анонимных функциях, очень важно понимать область видимости переменных. К примеру, в JavaScript анонимные функции имеют доступ к переменным за их пределами, а в PHP - нет.

Замыкания

Иногда всё же возникает необходимость иметь доступ к какой-то переменной, которая находится за пределами анонимной функции, но не является входящим параметром. Для того чтобы получить доступ к подобным переменным, можно воспользоваться замыканиями, используя ключевое слово use:

<?php
$rate = .12;

$findInterest = function ($value) use ($rate) {
    return $value * $rate;
};

$interest = $findInterest(100);

В этом случае, мы не передаём переменную как входящий параметр функции, а получаем к ней доступ, используя use.

Каррирование и частичное применение

Функции частичного применения - это функции содержащие другие функции, которые работают с набором аргументов родителя.

В PHP мы можем создавать подобные функции при помощи замыканий. Ниже вы можете найти пример вычисления объёма коробки. Все аргументы являются необязательными. Однако, если передать меньше 3х параметров, то запустится ещё и другая внутренняя функция.

<?php
$volume = function ($length = 0, $width = 0, $height = 0) use (&$volume) {
    $args = func_get_args();
    $numArgs = func_num_args();
    if ($numArgs == 3) {
        return $length * $width * $height;
    }
    else if ($numArgs < 3) {
        return function() use(&$volume, $args) {
            $newArgs = array_merge($args, func_get_args());
            return call_user_func_array($volume, $newArgs);
        };
    }
    else {
        throw new BadFunctionCallException("Too many arguments");
    }
};

В первой проверке мы проверяем количество аргументов. Если оно равно 3, то возвращаем результат. Если изначальное количество аргументов меньше, вызываем другую функцию, которая пытается найти решение с заданными данными.

Таким образом, мы можем вычислить размер коробки, передав сначала один аргумент, а потом и другие.

<?php
$standardVolume = $volume(10);

$vol = $standardVolume(5, 5); // 250

Каррирование - это специальный вид функции частичного применения, когда каждый аргумент может быть принят в отдельную функцию. Что-то типа f(x,y,z) to f(x)(y)(z). В PHP такой синтаксис невозможен, но реализовать принцип можно.

Плюсы и минусы

В использовании функционального подхода есть множество плюсов. К примеру, анонимные функции можно использовать в качестве функций обратного вызова. Как в фрэймворке Slim:

<?php
$app = new \Slim\Slim();
$app->get("/home", function () {
    // show home page
});

В данном примере, анонимная функция запустится, когда пользователь зайдёт по адресу home.

При функциональном подходе нужно писать функции, которые выполняют какую-то свою узкопрофильную задачу, не затрагивающую какие-то глобальные вещи. Следуя данной парадигме, ваши программы не будут разбухать.

Однако стоит заметить, что не все приёмы данной парадигмы можно реализовать в PHP. В качестве примера, можно привести работу с параллельными процессами.

Также не всегда можно определить сложность рекурсивной функции и её эффект на производительность кода. Иногда стоит отойти от функционального принципа.

Наверное самым большим недостатком функционального подхода является то, что нужно отказаться от императивного мышления. Если это сделать, то новый подход к программированию может даже и увлечь.

Итог

Функциональное программирование - это больше, чем просто подход. Это больше способ мышления, причём вне зависимости от языка.

Источник: http://feedproxy.google.com/~r/ruseller/CdHX/~3/X8c6pB8_MOE/lessons.php

Читать комменты и комментировать

Добавить комментарий / отзыв



Защитный код
Обновить

Функциональное программирование и PHP | | 2013-05-15 03:18:24 | | Статьи Web-мастеру | | Сегодня многие говорят о функциональном программировании, но не каждый сможет с уверенностью сказать, что следовал всем принципам данного способа написания программ. Главной причиной этому является | РэдЛайн, создание сайта, заказать сайт, разработка сайтов, реклама в Интернете, продвижение, маркетинговые исследования, дизайн студия, веб дизайн, раскрутка сайта, создать сайт компании, сделать сайт, создание сайтов, изготовление сайта, обслуживание сайтов, изготовление сайтов, заказать интернет сайт, создать сайт, изготовить сайт, разработка сайта, web студия, создание веб сайта, поддержка сайта, сайт на заказ, сопровождение сайта, дизайн сайта, сайт под ключ, заказ сайта, реклама сайта, хостинг, регистрация доменов, хабаровск, краснодар, москва, комсомольск |
 
Поделиться с друзьями: