Czy programowanie funkcjonalne jest możliwe w Javie? [Zamknięte]

Przeglądałem Księgarnię Amazon.com i natknąłem się na książkę „Programowanie funkcjonalne dla programistów Java” .

Znam bardzo podstawowe programowanie funkcjonalne i programuję w Javie od 3 lat.

Chciałbym wiedzieć, czy programowanie funkcjonalne jest nawet możliwe w Javie?

Zależy to od tego, co rozumiesz przez „programowanie funkcjonalne” i „możliwe”.

Możesz oczywiście zaimplementować rzeczy zgodnie z paradygmatem funkcjonalnym. Jednak język Java nie zapewnia cukru syntaktycznego, więc niektóre rzeczy będą co najwyżej nużące, a niektóre inne będą wyjątkowo tajemnicze.

Podobnie możesz bardzo dobrze pisać kod zorientowany obiektowo w języku uznanym za język inny niż OO, np. C.

Biblioteki Java

Są biblioteki, które mogą ci w tym pomóc, wykonując już dla ciebie pracę nóg i ukrywając tajemne rzeczy:

• dojrzałe / ustanowione biblioteki:
  • Funkcjonalna Java
  • Guawa Google
  • LambdaJ
• bardziej niejasne / eksperymentalne biblioteki :
  • Fun4J _{(zawiera także kompilator lisp to bytecode)}
  • JCurry
  • OCaml-Java
  • Jambda
  • Śruby
  • Funkcjonalna Java (swensen.functional)

Umożliwi to pisanie kodu Java z bardziej funkcjonalnym podejściem i być może bardziej znaną składnią i semantyczną, jak można się spodziewać po języku kompetentnym w FP. To znaczy w granicach rozsądku.

Języki JVM

I oczywiście możesz zaimplementować funkcjonalny język na Javie. Abyś mógł użyć tego jako języka FP. Co jest nieco wyższym poziomem abstrakcji niż to, o co prosiłeś, ale względnie w kontekście (choć tu trochę oszukuję, oczywiście).

Na przykład sprawdź:

• dość dojrzałe języki:
  • Clojure
  • Scala
• mniej dojrzałe lub aktywne / bardziej niejasne języki:
  • Oparte na Haskell :
    • Frege
    • Jaskell
  • Oparty na schemacie :
    • Bigloo (cele R5RS )
    • Kawa (cele R6RS )
    • SISC (cele R5RS )
    • JScheme (cele R4RS )
  • Na podstawie ML :
    • Yeti

Mniej lub bardziej funkcjonalne języki JVM

Chociaż mogą one nie być dokładnie tym, czego chcesz, istnieje wiele innych języków, które zostały przeniesione na platformę Java, które mogą uwolnić cię od stosunkowo mało zorientowanej na zabawę (tak, przeznaczonej z punktu widzenia gry) natury Javy i już dają ci więcej elastyczność. Znani pretendenci, tacy jak JRuby , Jython i Rhino (odpowiednio dla Ruby , Python i JavaScript / ECMAScript ) również oferują interesujący potencjał programowania funkcjonalnego, chociaż prawdopodobnie nie są to z natury funkcjonalne języki programowania. JetBrains ' Kotlin, choć wyraźnie uznaje, że nie jest to język funkcjonalny, obsługuje niektóre konstrukcje funkcjonalne i jest również warty obejrzenia.

Dalsza lektura

Możesz także przeczytać lub obejrzeć te artykuły lub filmy:

• Programowanie funkcjonalne w języku Java , IBM DeveloperWorks (2004)
• Programowanie funkcjonalne Java , Lambda the Ultimate (2004)
• Programowanie funkcjonalne: wprowadzenie pragmatyczne , InfoQ / CodePalousa (2011)
• i powiązane pytania StackOverflow, takie jak to

Czytam książkę, o której wspomniałeś. To naprawdę dobra BTW.

Tak, możliwe jest funkcjonowanie w Javie. Nie wiem do jakiego stopnia możesz to osiągnąć, ale możesz zaimplementować wiele funkcjonalnych idiomów programowania.

Jedną z najważniejszych rzeczy jest próba kodowania za pomocą mentalności „Nie mutuj stanów”.

Na przykład używasz ostatniego słowa kluczowego, aby uzyskać niezmienność. Jeśli zamierzasz użyć struktury danych, powinieneś kodować w niezmiennych strukturach danych. Biblioteka Google Guava już to robi.

Również w przypadku programowania współbieżnego możesz polegać na frameworku Akka (model aktora).

Warto wspomnieć, że kod bajtowy JVM nie obsługuje (przynajmniej jeszcze) Optymalizacji wywołania ogona, bardzo ważnej funkcji dla funkcjonalnych języków programowania.

Tak, jest to zdecydowanie możliwe , w taki sam sposób, jak jest to możliwe w dowolnej kombinacji języka / środowiska wykonawczego Turing. Możesz nawet sprawić, by działał całkiem dobrze, jeśli wiesz, co robisz.

Nie jestem jednak pewien, czy to rozsądne. W szczególności pamiętaj, że nie jest to szczególnie idiomatyczne (tj. Będzie wyglądać bardzo dziwnie, będziesz musiał robić niekonwencjonalne rzeczy i dezorientować ludzi przyzwyczajonych do zwykłej Javy)

Otrzymasz dziwnie wyglądający kod, np. W celu zdefiniowania nowej funkcji:

Function twoStrings=new Function() {
  public Object apply(Object param1) {
    // do something to param1 and return a result
  }
}

Do programowania funkcjonalnego zwykle potrzebujesz:

• Funkcje pierwszej klasy - łatwe do utworzenia w Javie poprzez zdefiniowanie abstrakcyjnej klasy lub interfejsu, który reprezentuje „Funkcję” i ma metodę „zastosuj”, która stosuje funkcję do jednego lub większej liczby parametrów.
• Zamknięcia - utwórz instancję swojego obiektu funkcji powyżej z wartościami zamkniętymi przechowywanymi w końcowych polach. Możesz do tego użyć anonimowej klasy wewnętrznej.
• Biblioteka standardowych funkcji wyższego rzędu - jest to trudniejsze, jednak nadal możesz napisać własny, aby w ciągu kilku godzin załadować prosty język funkcjonalny. Jeśli chcesz czegoś bardziej wyszukanego, możesz sprawdzić inne funkcjonalne biblioteki, które ludzie zbudowali w Javie.

Jest to więc możliwe jako ćwiczenie, a nawet ciekawy projekt hobby. Ale naprawdę chcesz poważnie programować funkcjonalnie, zachowując zalety JVM / dostęp do bibliotek Java, więc moim zdaniem Clojure jest zdecydowanie najlepszą opcją.

ps, ponieważ rdzeń Clojure jest w rzeczywistości napisany w Javie, jest to bardzo interesujący przykład tego, jak robić funkcjonalne programowanie w Javie, jednocześnie ukrywając bałagan w ładnej, nowoczesnej składni języka. Dla zainteresowanych zainteresowanych kod źródłowy Clojure znajduje się na GitHub .

W Javie można być nieco funkcjonalnym. Jest to bardzo bolesne . Zamiast

myList.each { doSomething(it); }

Masz coś takiego:

myList.each(new Function() { public void do(Object arg) { something(); }})

A jeśli chcesz prawdziwego programowania funkcjonalnego z zamknięciami i funkcjami jako obiektami pierwszej klasy, wybierz inny język. Scala, Clojure, Groovy działają na JVM i mogą współpracować ze starszymi klasami Java. .

Odpowiedź brzmi „tak, oczywiście”, ale moim zdaniem jedną z najważniejszych cech wielu języków funkcjonalnych jest doskonały system pisma. Nigdy nie będziesz w stanie samodzielnie zarządzać tym w Javie.

Jeśli chcesz pisać programy funkcjonalne, a mimo to pozostać przy JVM, mogę polecić Scalie i Clojureowi, jak zwykle, podejrzenie Frege . Frege ma system składni i typów, który jest bardzo zbliżony do Haskell, ale programy są tłumaczone bezpośrednio na kod java i mogą wchodzić w interakcje z innym kodem java.

Cóż, możliwe są różne rzeczy. Możliwe jest programowanie obiektowe w C; to po prostu niezbyt dobry pomysł.

Java nie została zaprojektowana dla FP, więc jeśli próbujesz robić wszystko w stylu czysto FP, będziesz mieć problemy. Będziesz walczył z językiem, zamiast z nim pracować. I to nie tylko język - są też wszystkie wspaniałe bezpłatne biblioteki Java. Więc nie wybieraj czystego FP; zapoznaj się z niektórymi pomysłami związanymi z FP i zintegruj je ze swoim kodem Java, ale zrozum, że nie możesz tego zrobić dla wszystkich pomysłów.

Zespół OpenJDK zachęca Cię do pobierania najnowszych plików binarnych OpenJDK 8 i zabawy z nowymi wyrażeniami lambda i nowymi funkcjonalnymi idiomami wprowadzonymi w API kolekcji (między innymi). Możesz programować w przejrzystym, funkcjonalnym stylu. Zobacz „Programowanie funkcjonalne w Javie?” do porównania kolekcji JDK8 z bibliotekami Java w wersjach wcześniejszych, takich jak Guava, FunctionalJava i LambdaJ.

Może się to wydawać możliwe, ale nie będzie to czysto funkcjonalne programowanie. Może to prowadzić do programowania imperatywnego.

Nie ma pytania, dlaczego miał na myśli możliwe programowanie funkcjonalne, o którym wspomniał Haylem. Oto on:

Zależy to od tego, co rozumiesz przez „programowanie funkcjonalne” i „możliwe”.

Programowanie funkcjonalne nie może mieć różnych definicji ani znaczenia, choć może mieć wiele wyjaśnień.
Podobnie jak OOP, możemy zapytać „co masz na myśli przez OOP?”.
Na pewno będzie wiele wyjaśnień, ale będzie to dotyczyło tylko jednego celu, celu OOP.
To samo dotyczy programowania funkcjonalnego .

Kiedy mówimy o znaczeniu funkcjonalnym, programy składają się z funkcji.
Rolą funkcji jest zwrócenie wartościowanego argumentu / parametru (argument jest zmienny, to wyrażenie pojawiło się podczas wywoływania funkcji, podczas gdy parametr jest zmienny, który jest częścią deklaracji funkcji).

Również funkcje zawsze zwracają ten sam wynik po przekazaniu tych samych argumentów. W ten sposób łatwiej jest unikać błędów lub debugować przyszłe błędy. Programując funkcjonalnie możemy uniknąć efektów ubocznych, takich jak modyfikacja zmiennej globalnej.

przykład w JavaScript:

function increment(lis){
    return lis.map(
        function (x){
            return x+2;
        }
    );
}

var myList = [4, 7, 2, 3];
console.log(increment(myList));
console.log(myList);

Przyrost funkcji dodaje 1 wartość do każdego elementu wewnątrz obiektu i zwraca wynik. Wartość myList nie zmieniła się, ale kiedy wywołujemy funkcje, zauważyliśmy wartość dodaną do elementów tego obiektu.

Czy moja odpowiedź na pytanie Czy programowanie funkcjonalne jest możliwa w Javie? , Uważam, że nie jest możliwe posiadanie prawdziwego programowania funkcjonalnego w Javie. Ponieważ Java jest naprawdę zaprojektowana jako OOP, w której rozszerza imperatywne programowanie i poprawia ją w celu utrzymania. Gdy stan obiektu, zmiennej itp. Ulegnie zmianie, jest to już programowanie imperatywne.