Una perspectiva histórica sobre paradigmas y lenguajes de programación

1943

  • Colossus es el primer computador
    digital programable

1948

  • Se construyó el primer computador
    usando la arquitectura Von Neumann
  • Los computadores se programan escribiendo programas en binario y luego en hexadecimal

~1950

  • Los computadores se
    programan usando Assembler
  • Copia Isomórfica de la
    arquitectura Von Neuman

1957

  • FORTRAN (imperativo)
  • Diseñado por John Backus para IBM
  • Una delgada abstracción sobre Assembler

1958

  • LISP (funcional)
  • Diseñado por John McCarthy
    mientras enseñaba para MIT
  • Se apoya fuertemente en
    el concepto matemático de función

1965

  • Simula (OOP)
  • Diseñado en el
    Norwegian Computing Center

1970

  • Scheme (dialecto de Lisp)
  • Diseñado en MIT AI Lab
  • Luego fue usado para enseñar programación
  • Precursor de muchas de las características
    que hoy asociamos con Programación Funcional

1972

  • C (imperativo)
  • Diseñado por Dennis Ritchie
    mientras trabajaba en Bell Labs
  • Creado para hacer UNIX
  • "Close to the hardware"

1973

  • Actor Model
  • Diseñado por Carl Hewitt
  • Influenciado por Smalltalk

1977

  • John Backus publica
    "Can Programming be Liberated
    from the von Neumann Style?"

1983

  • C++ (OOP)
  • Creado por Bjarne Stroustrup
  • Inspirado en Simula
  • "C + Objects"

1986

  • Erlang (funcional)
  • Creado en Ericsson
  • Influenciado por el
    modelo de actores

1990

  • Haskell (funcional)
  • Creado por miembros del
    International Conference
    on Functional Programming

1995

  • JS (funcional)
  • Influenciado por Scheme, Self y Java
  • Primera versión fue hecha en 10 días

2004

  • Scala (Haskell + Java)
  • Creado por Martin Odersky para ser usado en su compañía Lightbend (antes llamada Typesafe)

2007

  • El juego Call of Duty cambia C++ por Erlang para la programación de sus servicios de multiplayer online
  • 30 millones de usuarios concurrentes

2014

  • Java 8 sale, acercándo aún más
    el lenguaje a la Programación Funcional

Programación Imperativa

Programa

  • Serie de pasos
  • Para cada paso no trivial se crea una función
  • El valor de retorno de una función,
    se convierte en el parámetro de otra
  • No hay restricciones: variables globales,
    asignación de variables (mutación), etc.

Programación Funcional

Programa

  • Serie de pasos
  • Para cada paso no trivial se crea una función
  • El valor de retorno de una función,
    se convierte en el parámetro de otra
  • Existen restricciones: las funciones deben
    ser puras; la información se concibe como
    valores y no como variables

Programación Orientada a Objetos

Programa

  • Modelamos Tipos de Datos
  • Cada Tipo de Dato tiene
    información y comportamiento
  • Cuando creamos una instancia
    está se puede comunicar
    con otros, a través de mensajes

La OOP es "Syntactic Sugar" para cualquier paradigma

// Nosotros vemos:
myFoo.something(myBar); 
// myFoo es de tipo Foo
// myBar es de tipo Bar

// El compilador ve:
something(myFoo, myBar);

* * *
// Nosotros:
class Foo {
  public T something(Bar myBar) {
    // accedemos a los atributos: this.x
    // this es el objeto sobre el que llamados el método
    return ...
  }
}

// El compilador
public T something(Foo this, Bar myBar) {
  return ...
}

OOP

  • No es inherentemente Imperativa o Funcional
  • Es perfectamente combinable con ambas

Principios Funcionales

Funciones Puras

  • Data In - Data Out
  • Sin Side Effects
  • No exceptions

Referential Transparency

  • Si invocar una función foo con argumento a, retorna b entonces podemos cambiar todas las instancias de foo(a) por b, sin cambiar el significado del programa
  • Sustitution Model: si hacemos estos cambios
    en todo el programa, podemos garantizar lógicamente la correctitud de un programa

Ventajas

  • Funciones son pequeñas
  • Funciones son más fáciles de razonar
  • Funciones son más fáciles de reutilizar
  • Funciones son más fáciles de probar

En OOP los principios SOLID propenden por esas mismas ventajas

Usar funciones puras nos conduce a usar:

  • First-Class Functions
  • Anonymous Functions
  • Closures
  • Currying
  • Recursion
  • Lazy Evaluation

First Class Functions

  • Puede usar funciones en los
    mismos lugares que un valor
  • Puedo: pasar una función como parámetro,
    retornar una función en una función, asignar
    una función a una variable, definir una
    función dentro de otra y ser invocada

Anonymous Functions

  • Es engorroso tener que darle un nombre a funciones que van a ser usadas como parámetro, valores de retorno, declaración de una variable, etc.

Clousures

  • Al definir una función anónima,
    todas las variables que hayan sido
    definidas dentro del mismo alcance,
    son visibles dentro de la función
var foo = (function() {
  var digits = ["cero", "uno", "dos", 
      "tres", "cuatro", "cinco", "seis", 
      "siete", "ocho", "nueve"];
  return function(n) {
    return digits[n];
  }
}());
document.writeln(foo(3));

La función definida dentro de la función foo, "closes over" la variable digits

Currying

  • Es una técnica que permite a partir
    una función de n parámetros, crear
    una nueva función de n-1 parámetros
  • Permite "quemar" el valor de un
    parámetro de una función existente
  • Matemáticamente es muy útil porque
    permite tratar todas las funciones
    como funciones de un solo parámetro

Recursion

  • Bullet One
  • Bullet Two
  • Bullet Three

Lazy Evaluation

  • Si vamos a pasar una función como parámetro
    no queremos que se evalúe inmediatamente, queremos poder llamarla controladamente
  • Se extiende a otros casos

¿Si los programas no tienen side-effects cómo interactúan con el mundo?

Mónadas

  • Las Mónadas permiten encapsular
    una unidad computacional y hacer uso
    de Side Effects sin perder composicionabilidad

Los lenguajes funcionales que usan Tipos de Datos añaden otras características

Programación Funcional
no es un lenguaje, es un estilo de programación

Simplemente hay lenguajes que permiten ser funcional más o menos fácil

Java es un lenguaje que permite usar un estilo en su mayoría funcional

Una perspectiva histórica sobre paradigmas y lenguajes de programación

By Carlos Obregón

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