Introducción a la programación funcional

La programación funcional es, actualmente, un paradigma que está, íntimamente relacionado con la arquitectura de software. En otras palabras, podemos concluir que, de una forma más genérica, este se considera un paradigma de programación declarativa (tipo de programación en la que se especifica que se quiere lograr en lugar de cómo se debe lograr).

En este texto, exploraremos los conceptos fundamentales de la programación funcional, como las funciones puras, la inmutabilidad y la composición.

También veremos cómo se aplican estos conceptos en diferentes lenguajes de programación funcionales y cómo pueden mejorar la calidad del código y la eficiencia del rendimiento.

Además, indagaremos las ventajas y desventajas de utilizar la programación funcional en comparación con otros paradigmas de programación.

¿Qué es la programación funcional?

La programación funcional es un paradigma de programación que se enfoca en el uso de funciones matemáticas puras para resolver problemas de programación.

En lugar de enfatizar en el estado y cambios de un programa, se centra en el cálculo y transformación de datos.

Las funciones puras son aquellas que siempre devuelven el mismo resultado dado el mismo input y no tienen efectos secundarios en el sistema, lo que hace que los programas sean más predecibles y fáciles de probar.

Hay varios lenguajes de programación que se basan en el paradigma de la programación funcional, como Lisp, Haskell y Scala, así como lenguajes más populares que incluyen características funcionales como JavaScript y Python.

A continuación, te mostramos un ejemplo de código con JavaScript:

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¿Por qué es importante la programación funcional en la actualidad?

Para encontrar las raíces de este tipo de código debemos remontarnos a los años 30 del siglo XX.
Esta, surge como parte de una investigación matemática que, en la actualidad, sigue gozando de una excelente popularidad, sobre todo en el ámbito técnico y matemático.

Esto se debe a:

• Una mayor legibilidad y simplicidad. Con el lenguaje funcional, podemos enfocar funciones puras para resolver problemas, haciendo que el código sea más legible y fácil de entender.
• Su enorme fiabilidad. Gracias a que las funciones puras no tienen efectos secundarios, es más sencillo probar y depurar.
• Su escalabilidad, una gran ventaja. Este tipo de funciones su altamente paralelizables, lo que nos permite aprovechar al máximo la potencia de los procesadores multi-núcleo y mejorar el rendimiento del programa.
• Es más estable y seguro. Al no tener efectos secundarios, la programación funcional es menos propensa a cometer errores en comparación con los programas que utilizan un enfoque imperativo (permite al desarrollador redactar un código donde se especifica los pasos que el equipo debe realizar para conseguir el objetivo).

Características de la programación funcional

Como ya sabes, los programas funcionales, se enfocan en el uso de funciones puras y evita el uso de estado mutable y efectos secundarios.

Veamos en las siguientes líneas, algunas de sus características más importantes.

Funciones puras

Las funciones puras son aquellas que siempre devuelven el mismo resultado otorgando el mismo argumento y no tienen efectos secundarios. Esto significa que no modifican ni dependen de ningún estado externo.

Inmutabilidad

Los datos a menudo son inmutables, lo que significa que una vez que se crean, no pueden ser modificados. Esto ayuda a evitar efectos secundarios y facilita el rastreo de errores.

Composición

La programación funcional se enfoca en la composición de pequeñas funciones para generar funciones más complejas. Esto permite originar código más legible y fácil de probar.

Evaluación diferida

Los lenguajes funcionales se enfocan en la evaluación diferida, por lo que los datos no se evalúan hasta que son necesarios. Esto ayuda a ahorrar recursos y a mejorar el rendimiento del desarrollo.

Paradigma de «First Class Citizen» de las funciones

Las funciones son tratadas como cualquier otro tipo de datos en lenguajes funcionales, esto permite hacer cosas como pasar funciones como argumentos o regresar funciones como valores.

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Ejemplos de programación funcional

Ahora que conoces qué es la programación funcional, te queremos mostrar una serie de ejemplos gráficos, sobre el lenguaje funcional en Python:

1. Uso de `filter ()´ para seleccionar elementos de una lista que cumplen determinada condición. Para ello, toma dos argumentos: una función y un iterable, como si de una lista se tratase. La función que se la pasa a `filter ()´ es aplicada a cada elemento del iterable y, si la función devuelve `True´ para ese elemento, se incluye en el resultado final. El código anterior aplica la función lambda `x % 2 == 0´ a cada elemento de la lista `numbers´, y los elementos para los cuales la función devuelve True (es decir, los números pares) son incluidos en la lista `even_numbers´.

   2. Uso de `reduce ()´ para poder aplicar una operación binaria a los elementos de una lista y acumular el resultado. La función que se le pasa a `reduce()´ es aplicada a los primeros dos elementos del iterable, luego el resultado de esa operación se aplica a la siguiente iteración con el siguiente elemento, y así sucesivamente hasta que se reduzca toda la lista a un solo valor.

Por ejemplo, si queremos calcular el producto de todos los números en una lista, podríamos usar la función `reduce(), de la siguiente manera:

   3. Uso de funciones recursivas para calcular la serie de Fibonacci. Se trata de una secuencia de números en el cual, cada uno es la suma de dos números anteriores en la secuencia, que comienza con los números 0 y 1 para continuar con: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34

  4. Uso de funciones puras, es decir, la programación funcional no tienen ningún efecto secundario y siempre devuelven el mismo resultado, dando el mismo argumento:

Ventajas e inconvenientes de la programación funcional

Con esta tabla, podemos tener una buena visión sobre el paradigma funcional y cuál puede ser la estrategia más adecuada para programar un proyecto de software. No obstante, la elección de un estilo u otro, va a depender de las preferencias personales del desarrollador. 

Conclusión

Con este artículo, hemos querido introducirte en el mundo de la programación funcional. Para ello, lo hemos hecho de la manera más simple posible, para que puedas entender cada uno de sus conceptos.

Los códigos funcionales no son los mejores y tampoco los peores, al igual que los orientados exclusivamente a objetivos. Los lenguajes funcionales se utilizan generalmente para resolver problemas matemáticos como puede ser el análisis de datos.

Además, resultan útiles para sistemas en tiempo real de alta disponibilidad, como cosas redactadas en Erlang (tipo de lenguaje funcional).

En Coco Solution queremos que conozcas los principales lenguajes de programación como es el caso de la programación funcional. Si quieres saber más sobre el desarrollo web y las últimas novedades, permanece atento a nuestras próximas publicaciones.