Hoe en waarom functioneel programmeren in modern JavaScript te gebruiken

In dit artikel krijgt u een diepgaand inzicht in functioneel programmeren en de voordelen ervan.

Inleiding tot functioneel programmeren

Functioneel programmeren (FP) is een soort paradigma of patroon in de informatica. Alles wordt gedaan met behulp van functies in FP en de basisbouwstenen zijn alleen functies.

Programmeertalen die puur functionele programmering ondersteunen zijn -

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

Enkele van de programmeertalen die functioneel programmeren ondersteunen, evenals andere programmeerparadigma's zijn -

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

Omdat de naam functioneel zegt, denken de meeste programmeurs aan wiskundige functies. Dat is bij FP niet het geval. Het is slechts een abstractie om complexe problemen uit de echte wereld op een gemakkelijke en effectieve manier op te lossen.

Vóór het objectgeoriënteerde programmeertijdperk was de software-industrie volledig afhankelijk van functioneel programmeren. Dit paradigma heeft de software-industrie decennia lang op zijn kop gezet. Er zijn enkele problemen met functioneel programmeren en daarom zijn ze overgestapt op het objectgeoriënteerde paradigma. De problemen met FP zullen later in dit artikel worden besproken.

Dat is alles over de introductie tot Functioneel Programmeren. Nu moeten we allereerst leren wat een functie is.

Functies

Voordat ik de feitelijke definitie onthul, wil ik een situatie uitleggen om te weten waar ik FP daadwerkelijk kan gebruiken. Stel dat u code schrijft om een ​​applicatie te bouwen. Tijdens je ontwikkelingstraject wil je de code van een paar regels (100) op verschillende plaatsen hergebruiken. Voor uw toepassing zijn functies nuttig. We kunnen functies op één plek schrijven en we hebben overal in het programma toegang tot die functies. Functioneel programmeren heeft de volgende kenmerken -

  1. Vermindert code-redundantie.
  2. Verbetert de modulariteit.
  3. Helpt ons bij het oplossen van complexe problemen.
  4. Verhoogt de onderhoudbaarheid.

Laten we eens kijken naar de feitelijke definitie van een functie:

Een functie is een gespecificeerd codeblok dat wordt gebruikt om een ​​specifieke taak in het programma uit te voeren.

De meest populaire soorten functies zijn -

  1. Algemene functies
  2. Pijlfuncties
  3. Anonieme functies

Algemene functies

Algemene functies zijn niets anders dan de functies die vrij vaak door de programmeur worden gebruikt om een ​​specifieke taak uit te voeren. De syntaxis om een ​​algemene functie in Javascript te declareren is:

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

function - Het is een trefwoord dat nodig is om een ​​functie te declareren.

functionName - Het kan een naam krijgen op basis van het functiewerk.

parameters - We kunnen een willekeurig aantal parameters aan een functie doorgeven.

Aangegeven functies worden niet onmiddellijk uitgevoerd. Ze worden “bewaard voor later gebruik”, en zullen later worden uitgevoerd, wanneer ze worden aangeroepen (aangeroepen).

We moeten de functie aanroepen als we dat stukje code willen uitvoeren dat binnen een functie wordt geretourneerd.

De algemene functies zijn als volgt ingedeeld -

Functies zonder argument

We hoeven geen argumenten door te geven aan de functie.

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

Wanneer we de functie aanroepen om sayHello () te zeggen, wordt het waarschuwingsbericht als Hallo geproduceerd.

Argumentfuncties

In dit type functies zullen we argumenten aan hen doorgeven.

Voorbeeld

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

De argumenten die worden doorgegeven tijdens het declareren van een functie, dwz (num1, num2), worden genoemd als formele parameters.

De argumenten die worden doorgegeven tijdens het aanroepen van een functie, bijv. (7, 11), worden genoemd als werkelijke parameters.

Een functie retourneert meestal een bepaalde waarde en om die waarde te retourneren, moeten we het trefwoord return gebruiken . Wanneer een functie een waarde retourneert, betekent dit dat er geen uitvoer voor ons wordt afgedrukt, maar alleen de uiteindelijke uitvoer. Het is onze verantwoordelijkheid om dat resultaat af te drukken. In het bovenstaande programma retourneert de functie de waarde en ik geef die waarde door aan een variabelenaam 'resultaat'. Nu zal de functie het resultaat doorgeven aan de variabele 'resultaat'.

De specialiteit van Javascript-functies

Als u meer argumenten doorgeeft dan het aangegeven aantal, krijgt u geen foutmelding. Maar in andere programmeertalen zoals Python, C, C ++, Java, etc… krijgen we een foutmelding. Javascript zal overwegen op basis van hun vereisten.

Voorbeeld

// 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);

Uitvoer

Als u minder argumenten doorgeeft dan het gedeclareerde aantal, krijgen we ook geen foutmelding. Maar we kunnen de output voor het programma niet voorspellen omdat, op basis van uw functiefunctionaliteit, de output zal worden geproduceerd.

Variabele argumentfunctie

Het grootste voordeel van Javascript-functies is dat we een willekeurig aantal argumenten aan de functie kunnen doorgeven. Deze functie helpt ontwikkelaars om effectiever op een consistente manier te werken.

Voorbeeld

// 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.