Definición y aplicaciones de la programación funcional
TechA pesar del paso de los años, en la actualidad se siguen usando dos modelos de computación que aparecieron en los años 30. Uno de ellos es el cálculo lambda que, sin embargo, ha hecho posible otras formas de programación, como es la que hoy nos atañe. En este artículo, veremos qué es la programación funcional, cuáles son sus características y sus aplicaciones.
Como veremos en estas, esta programación está estrechamente relacionada con el análisis y la gestión de datos. Por tanto, es conveniente tener formación en diversas áreas para comprender mejor el funcionamiento global. En Inesdi contamos con un Máster en Business Intelligence y Data Management, donde aprenderás a trabajar con ellos para mejorar la gestión empresarial.
¿Qué es la programación funcional?
La programación funcional es un paradigma de programación que se basa en el uso de funciones matemáticas para transformar datos y resolver problemas. Utiliza el cálculo lambda, y en particular usa funciones puras para modelar soluciones de software. Estas se caracterizan por no tener efectos secundarios, y por depender únicamente de los argumentos de entrada a la hora de obtener un resultado.
Su característica distintiva es el enfoque en el funcionamiento declarativo en lugar del imperativo. Es decir, que no se describe cada paso para la ejecución de un proceso. Por el contrario, se define qué se debe hacer, para que el lenguaje de programación se encargue de la implementación concreta.
Este paradigma se utiliza, sobre todo, para mejorar la concurrencia y la inmutabilidad en los programas. Esta última, que se refiere a la incapacidad de modificar los datos una vez creados, ayuda a evitar errores que son difíciles de rastrear. Además, facilita el paralelismo, ya que los datos que se comparten entre procesos no se pueden alterar de forma inesperada.
La programación funcional es especialmente útil en aquellos contextos en los que se da prioridad a la transparencia referencial. Es decir, que si una función devuelve un resultado determinado para unos datos concretos, siempre devolverá el mismo resultado para esos mismos datos, sin importar el contexto en el que se ejecute. Gracias a esta propiedad, la depuración y el razonamiento sobre el comportamiento del programa se simplifican en gran medida.
¿Cuáles son las características de la programación funcional?
La programación funcional tiene sus propios principios y paradigmas. Son los siguientes:
- Funciones puras. El resultado depende solo de los argumentos; la misma entrada siempre producirá la misma salida. Facilita el análisis del código y lo hace previsible.
- Inmutabilidad. Las estructuras de datos ya creadas no se pueden modificar. Para evitar errores asociados y la manipulación de aquellos cuando se comparten, se crean versiones nuevas de la misma estructura con las modificaciones pertinentes.
- Funciones de orden superior. Pueden recibir otras funciones como argumentos o devolverlas como resultados. Por tanto, el código se puede reutilizar para operaciones complejas. Permite la flexibilidad.
- Composición de funciones. Las funciones complejas se pueden construir a partir de varias simples. Las pipelines de procesamientos de datos tendrían entonces una composición modular y clara.
- Recursión. Es el método que se usa para iterar sobre datos, en vez de usar bucles tradicionales. Va en la misma línea de la inmutabilidad, dado que cada llamada recursiva trabaja con una nueva versión de un dato.
Diferencias entre programación funcional y programación orientada a objetos
Junto a la programación funcional, hay otro paradigma en la ingeniería del software que es igual de importante: la programación orientada a objetos (POO). Cada una de ellas tiene sus propias ventajas, pero se usan en contextos diferentes.
La primera diferencia la encontramos en el enfoque. La POO se centra en crear y manipular objetos que encapsulan datos y comportamiento, y las clases y los objetos son los bloques de construcción principales. Por el contrario, la programación funcional se centra en transformar datos mediante funciones y composiciones.
La segunda de las diferencias es que los estados de los objetos pueden cambiar a lo largo del tiempo. Pero en la funcional, como hemos visto, el estado es inmutable. Lo mismo sucede con la herencia, que en la POO permite que las clases tengan comportamientos y atributos similares. Mientras que en la programación funcional, esta no existe, sino que se construyen los comportamientos complejos a partir de los simples. Por último, la inmutabilidad y ausencia de efectos secundarios reduce el riesgo de errores, que facilita tareas como el QA Testing.
Aplicaciones de la programación funcional
La programación funcional tiene múltiples usos, pero los más importantes son los siguientes:
Desarrollo web y servidores
El lenguaje de programación funcional se ha integrado en otros como JavaScript y frameworks como React, para trabajar la UI y el estado. En este entorno, también se utiliza para gestionar el flujo de datos y conseguir que las actualizaciones sean predecibles. Para un Tech Lead, optimiza el flujo de trabajo y crea sistemas más fuertes y para un desarrollador de Apps, implicaría aplicaciones más fáciles de mantener.
Procesamiento de datos
Dentro del análisis de datos, estos códigos modulares y expresivos facilitan la gestión y la transformación de los volúmenes de datos que son muy grandes.
Programación concurrente y paralela
Puesto que en esta programación se evitan las mutaciones, es muy interesante en la programación concurrente y paralela. En esta, al no haber efectos secundarios, la ejecución de varias tareas de forma simultánea se facilita.
Lenguajes de programación funcionales
Algunos lenguajes como Haskell, Erlang y Scala están diseñados desde el principio para soportar la programación funcional. Se usan en sistemas críticos que requieren alta fiabilidad y mantenimiento.
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