¿Siente curiosidad por conocer las diferencias entre la programación funcional y la programación orientada a objetos (POO)? Los paradigmas de programación clasifican los lenguajes en función de sus funciones y su enfoque para resolver problemas. La programación funcional se centra en componer funciones puras para construir software evitando los efectos secundarios y los datos mutables. Por otro lado, la POO consiste en organizar el diseño del software y los datos en torno a clases y objetos. Obtenga más información sobre los principios y conceptos de cada paradigma y sus ventajas en nuestro último post. ¿Qué enfoque prefiere?
Un paradigma de programación es una estrategia que resuelve una complicación de programación utilizando un lenguaje de programación y clasifica los lenguajes de programación en función de sus características. Existen muchos lenguajes de programación conocidos, y todos deben seguir un enfoque cuando se implementan. Este enfoque se conoce como paradigma.
Los lenguajes de programación se clasifican en numerosos paradigmas. Algunos paradigmas se ocupan principalmente de las implicaciones para el modelo de ejecución del lenguaje, como permitir efectos secundarios o definir la secuencia de operaciones mediante el modelo de ejecución. Otros se ocupan de la organización del código, como ensamblar el código en unidades con el estado modificado por el código, y otros se agitan por el estilo de la sintaxis y la gramática.
Muchos lenguajes de programación preferirían ofrecer una programación multiparadigma a seguir estrictamente uno. Sin embargo, por lo general todo se reduce a las preferencias del desarrollador y a los objetivos de la aplicación.
Existen muchos paradigmas de programación, como la programación lógica, la procedimental y otras. Pero hoy en día se hace hincapié en la programación funcional y la programación orientada a objetos. ¡Exploremos!
PROGRAMACIÓN FUNCIONAL
La programación funcional consiste en construir software componiendo funciones puras, evitando el estado compartido, los datos mutables y los efectos secundarios. La programación funcional es un paradigma de programación declarativo basado en funciones puras. Normalmente, estas funciones no modifican variables sino que crean otras nuevas como salida. La salida de una función pura depende por completo de los parámetros de entrada, lo que limita el impacto externo y evita los efectos secundarios.
Los lenguajes de programación funcionales están diseñados para manipular aplicaciones de cálculo simbólico y procesamiento de listas. Entre los lenguajes de programación que soportan la programación funcional se encuentran JavaScript, Python, Scala y Racket.
A diferencia del estilo imperativo, la programación funcional se centra principalmente en el «qué resolver» mediante expresiones. Una expresión se evalúa para producir un valor.
Conceptos de programación funcional
- Funciones puras
Una función es un proceso que recupera una entrada de datos, la procesa y entrega una salida. Las funciones son componentes de código diseñados para realizar tareas específicas. Las funciones puras poseen dos propiedades principales. En primer lugar, las funciones puras generan sistemáticamente el mismo resultado para los mismos valores de argumento independientemente del entorno. En segundo lugar, las funciones puras no tienen efectos secundarios porque no modifican variables estáticas locales, argumentos de referencia mutables, flujos de entrada u otros aspectos externos.
Ventajas
- Las funciones puras no tienen efectos secundarios, lo que hace que los programas construidos con programación funcional sean fáciles de depurar.
- Las funciones puras también facilitan la escritura de aplicaciones paralelas o concurrentes.
- Las funciones puras se prueban fácilmente, ya que basta con probar la entrada y confirmar el resultado esperado.
- Dado que las funciones puras son independientes, refactorizarlas dentro del código resulta más sencillo. Su independencia las hace portátiles y más fáciles de reutilizar en otras aplicaciones.
Por lo tanto, las funciones puras son piezas de código portátiles, reciclables y sencillas que resultan sumamente prácticas a la hora de implementar un programa, lo que las convierte en la unidad central de la programación funcional.
2. Recursión
La iteración o bucle en la programación funcional se implementa mediante la recursividad. Las funciones recursivas se llaman a sí mismas, repitiendo la operación hasta llegar al caso base. La recursividad requiere mantener una pila, que consume espacio de forma lineal a la profundidad de la recursividad. Esto puede hacer que resulte caro utilizar la recursividad en lugar de bucles imperativos.
3. Transparencia referencial
Los programas funcionales no tienen declaraciones de asignación. Si tiene que almacenar algún valor, define nuevas variables en su lugar. Esto elimina los efectos secundarios porque cualquier variable puede sustituirse por su valor correspondiente en cualquier punto de ejecución sin cambiar el comportamiento del programa, lo que hace que los programas funcionales sean transparentes desde el punto de vista referencial. Esta característica le permite sustituir una función pura por una implementación diferente según el contexto.
Por lo tanto, la programación funcional tiene muchas ventajas, como ser óptimamente transparente, mejorar la legibilidad de los valores y utilizar funciones puras sin efectos secundarios. La programación funcional se utiliza en muchos lenguajes y marcos de programación por su capacidad para diseñar software mantenible y limpio mediante el uso de funciones puras que no tienen efectos secundarios y producen la misma salida.
PROGRAMACIÓN ORIENTADA A OBJETOS
La programación orientada a objetos es un paradigma de programación imperativo que organiza el diseño y los datos del software basándose en el concepto de clases y objetos. Se utiliza para estructurar programas de software en patrones de código fáciles y reciclables conocidos comúnmente como clases. El propósito principal de la programación orientada a objetos es reunir datos y funciones de forma que ningún otro componente del código pueda acceder a estos datos excepto esa función.
La programación orientada a objetos se centra en la manipulación de los objetos más que en la lógica necesaria para controlarlos. Este método es el mejor para programas grandes, complejos y que se actualizan activamente. Estos programas incluyen aplicaciones móviles y programas de fabricación y diseño. La programación orientada a objetos también es esencial en el software de simulación de sistemas de fabricación.
Muchos programas ampliamente utilizados son multiparadigma y admiten la programación orientada a objetos, normalmente combinada con la programación procedimental e imperativa. Entre los lenguajes orientados a objetos más destacados se encuentran Java, C++, Python, Object Pascal, además de Objective-C.
Conceptos de programación orientada a objetos
Clases y objetos
El concepto de clases y objetos es la esencia de la programación orientada a objetos compuesta por funciones y datos. Las clases y los objetos descomponen un sistema extenso en abstracciones del mundo real que pueden estructurar una base para el análisis y el diseño. Durante la fase de análisis, se determinan los objetos y las clases. Los objetos y clases determinados en la fase de análisis se refinan durante la fase de diseño.
Clases
Una clase es un conjunto de instrucciones que inicia una estructura de datos para un objeto concreto, determinando las variables que pueden existir en un objeto, cómo se comportará y las funciones miembro que definen cómo operar con las variables. Cada clase representa una colección de objetos con atributos y operaciones familiares. Las clases son propietarias de sus miembros de datos y funciones miembro, a los que se accede y se utilizan generando una instancia de esa clase. Una clase actúa como el plano de los objetos, atributos y métodos. Si se define una clase, no se asigna memoria, pero si se instancia, se asigna memoria, creando un objeto.
Objetos
Los objetos son instancias de clases creadas con datos definidos principalmente. Un objeto emite una interfaz pública a otro código que desee utilizar mientras mantiene su estado interno privado. Esto significa simplemente que los objetos pueden interrelacionarse sin detalles de código o datos. Los objetos actúan como unidades básicas de la programación orientada a objetos y representan entidades de la vida real. Un objeto debe tener
- Una identidad: los objetos deben poseer un nombre y un ID únicos, lo que permite que los objetos se interrelacionen entre sí.
- Un estado: El estado de un objeto refleja sus atributos o características.
- Comportamiento: son los métodos del objeto y cómo responden e interactúan entre sí.
Cada objeto consta de datos y código para controlar los datos. Cuando se ejecuta un programa, los objetos se interrelacionan enviándose mensajes entre sí.
Principios de la programación orientada a objetos
Como ya se ha comentado, la programación orientada a objetos se basa en el concepto de objetos y clases y se utiliza para estructurar programas de software en piezas de código accesibles y reutilizables. Los principios fundamentales de la programación orientada a objetos incluyen la encapsulación, la herencia, la abstracción y el polimorfismo. En conjunto, funcionan como la filosofía de trabajo de cualquier programación orientada a objetos.
4. Encapsulación
La encapsulación consiste en que un objeto dentro de una clase mantiene su estado privado y sólo se expone la información seleccionada. La encapsulación agrupa los datos y los métodos que operan sobre esos datos en una sola unidad. La encapsulación oculta de forma privada la implementación del código de software interno dentro de una clase y oculta los datos internos de los objetos internos.
Este principio requiere que defina algunos campos como privados o públicos.
- Interfaz pública/externa
Los métodos y las propiedades son accesibles desde fuera de la clase.
- Interfaz privada/interna
Los métodos y las propiedades son accesibles por otros métodos de la misma clase.
La encapsulación es crucial porque permite a un programador cambiar la implementación interna de un objeto sin tener que localizar y actualizar todo el código que lo utiliza. La encapsulación también crea un cortafuegos entre el objeto y el resto del sistema.
- Herencia
La herencia es la capacidad de un objeto o clase existente para derivar propiedades y características de otro objeto. Al escribir una clase, usted hereda propiedades de otras clases. Por lo tanto, no necesita escribir estas propiedades y funciones repetidamente. Esto significa que tiene la reutilización a su favor, ya que puede reutilizar los campos y métodos de la clase existente sin tener que reescribir el código en un programa. La herencia es crucial, ya que aporta un procedimiento para organizar y estructurar el software. La herencia evita la duplicación del mismo código y reduce las posibilidades de error y la redundancia de datos.
- Abstracción
La abstracción es el procedimiento por el que se ocultan los datos y detalles de implementación y sólo se revelan al usuario los datos relevantes. Ocultar estos datos es muy importante, ya que reduce la complejidad del programa. Con la abstracción de datos, los usuarios no tendrán que preocuparse por la compleja lógica que hay detrás del programa, ya que sólo interactúan con atributos y métodos seleccionados de un objeto. Con la abstracción se protegen los datos de la exposición, ya que sólo revela los datos seleccionados y permite acceder a ellos a través de clases y métodos. Este concepto también ayuda a los desarrolladores a realizar avances en el programa con rapidez.
- Polimorfismo
Aquí, los objetos están estructurados para compartir los mismos comportamientos y pueden tener más de una forma. El polimorfismo permite que distintos tipos de objetos pasen por la misma interfaz. También permite que un mismo método ejecute comportamientos diferentes de dos formas;
- Sobreescritura de métodos: en este caso, una clase hija proporciona una implementación diferente a la de su clase padre.
- Sobrecarga de métodos: Se crean varias funciones con el mismo nombre pero con implementaciones diferentes.
Existen dos tipos de polimorfismo: el polimorfismo estático y el polimorfismo dinámico.
El polimorfismo estático se puede conseguir mediante la sobrecarga de métodos y el polimorfismo dinámico se consigue mediante la sobreescritura de métodos.
Conclusión
La programación orientada a objetos y la programación funcional son dos de los paradigmas de programación más populares. Ambos paradigmas se estructuraron para ayudar a los desarrolladores a crear aplicaciones eficaces y eficientes con distintos enfoques.
Ambos paradigmas tienen enfoques diferentes, por lo que la mayoría de los desarrolladores aplicarían en su lugar soluciones híbridas basadas en los requisitos y objetivos del proyecto.
