Êtes-vous curieux de connaître les différences entre la programmation fonctionnelle et la programmation orientée objet (POO) ? Les paradigmes de programmation classent les langages en fonction de leurs caractéristiques et de leur approche de la résolution des problèmes. La programmation fonctionnelle se concentre sur la composition de fonctions pures pour construire des logiciels tout en évitant les effets secondaires et les données mutables. En revanche, la POO consiste à organiser la conception du logiciel et les données autour de classes et d’objets. Pour en savoir plus sur les principes et les concepts de chaque paradigme et sur leurs avantages, consultez notre dernier article. Quelle approche préférez-vous ?
Un paradigme de programmation est une stratégie qui permet de résoudre une difficulté de programmation à l’aide d’un langage de programmation et de classer les langages de programmation en fonction de leurs caractéristiques. Il existe de nombreux langages de programmation connus, et tous doivent suivre une approche lorsqu’ils sont mis en œuvre. Cette approche est connue sous le nom de paradigme.
Les langages de programmation sont classés en de nombreux paradigmes. Certains paradigmes s’intéressent principalement aux implications pour le modèle d’exécution du langage, comme l’autorisation des effets secondaires ou la définition de la séquence des opérations par le modèle d’exécution. D’autres traitent de l’organisation du code, comme l’assemblage du code en unités dont l’état est modifié par le code, tandis que d’autres encore sont agités par le style de la syntaxe et de la grammaire.
De nombreux langages de programmation préfèrent offrir une programmation multi-paradigmes plutôt que d’en suivre strictement un. Cependant, cela dépend généralement des préférences du développeur et des objectifs de l’application.
Il existe de nombreux paradigmes de programmation, tels que la programmation logique, procédurale et autres. Mais aujourd’hui, l’accent est mis sur la programmation fonctionnelle et la programmation orientée objet. Explorons-les !
PROGRAMMATION FONCTIONNELLE
La programmation fonctionnelle consiste à construire des logiciels en composant des fonctions pures, en évitant les états partagés, les données mutables et les effets secondaires. La programmation fonctionnelle est un paradigme de programmation déclaratif basé sur des fonctions pures. En général, ces fonctions ne modifient pas les variables mais en créent de nouvelles en sortie. La sortie d’une fonction pure dépend entièrement des paramètres d’entrée, ce qui limite l’impact externe et évite les effets secondaires.
Les langages de programmation fonctionnels sont conçus pour manipuler des applications de calcul symbolique et de traitement de listes. Les langages de programmation qui prennent en charge la programmation fonctionnelle comprennent JavaScript, Python, Scala et Racket.
Contrairement au style impératif, la programmation fonctionnelle se concentre principalement sur « ce qu’il faut résoudre » au moyen d’expressions. Une expression est évaluée pour produire une valeur.
Concepts de la programmation fonctionnelle
- Fonctions pures
Une fonction est un processus qui reprend une entrée de données, la traite et fournit une sortie. Les fonctions sont des composants du code conçus pour accomplir des tâches spécifiques. Les fonctions pures possèdent deux propriétés principales. Premièrement, les fonctions pures génèrent systématiquement le même résultat pour les mêmes valeurs d’argument, quel que soit l’environnement. Deuxièmement, les fonctions pures n’ont pas d’effets secondaires car elles ne modifient pas les variables statiques locales, les arguments de référence mutables, les flux d’entrée ou d’autres aspects externes.
Avantages
- Les fonctions pures n’ont pas d’effets secondaires, ce qui rend les programmes construits à l’aide de la programmation fonctionnelle faciles à déboguer.
- Les fonctions pures facilitent également l’écriture d’applications parallèles ou concurrentes.
- Les fonctions pures sont faciles à tester puisqu’il suffit de tester l’entrée et de confirmer le résultat attendu.
- Les fonctions pures étant indépendantes, il est plus facile de les remanier dans le code. Leur indépendance les rend portables et plus faciles à réutiliser dans d’autres applications.
Par conséquent, les fonctions pures sont des éléments de code portables, recyclables et simples qui sont extrêmement pratiques lors de la mise en œuvre d’un programme, ce qui en fait l’unité centrale de la programmation fonctionnelle.
2. Récursion
L’itération ou le bouclage dans la programmation fonctionnelle est mis en œuvre par le biais de la récursivité. Les fonctions récursives s’appellent elles-mêmes, répétant l’opération jusqu’à ce qu’elle atteigne le cas de base. La récursivité nécessite le maintien d’une pile, qui consomme de l’espace de manière linéaire en fonction de la profondeur de la récursion. Cela peut rendre l’utilisation de la récursivité coûteuse par rapport aux boucles impératives.
3. Transparence référentielle
Les programmes fonctionnels n’ont pas d’instructions d’affectation. Si vous devez stocker une valeur, vous définissez de nouvelles variables à la place. Cela permet d’éliminer les effets secondaires, car toute variable peut être remplacée par sa valeur correspondante à tout moment de l’exécution sans modifier le comportement du programme, ce qui rend les programmes fonctionnels transparents sur le plan référentiel. Cette caractéristique vous permet de remplacer une fonction pure par une implémentation différente en fonction du contexte.
Par conséquent, la programmation fonctionnelle présente de nombreux avantages, tels que la transparence optimale, l’amélioration de la lisibilité des valeurs et l’utilisation de fonctions pures sans effets secondaires. La programmation fonctionnelle est utilisée dans de nombreux langages et cadres de programmation en raison de sa capacité à concevoir des logiciels propres et faciles à maintenir grâce à l’utilisation de fonctions pures qui n’ont pas d’effets secondaires et produisent le même résultat.
LA PROGRAMMATION ORIENTÉE OBJET
La programmation orientée objet est un paradigme de programmation impératif qui organise la conception des logiciels et les données sur la base du concept de classes et d’objets. Elle est utilisée pour structurer les programmes logiciels en modèles de code faciles et recyclables, communément appelés classes. L’objectif premier de la programmation orientée objet est de rassembler des données et des fonctions de manière à ce qu’aucun autre composant du code ne puisse accéder à ces données, à l’exception de cette fonction.
La programmation orientée objet se concentre sur la manipulation des objets plutôt que sur la logique nécessaire pour les contrôler. Cette méthode convient mieux aux programmes de grande envergure, complexes et activement mis à jour. Ces programmes comprennent les applications mobiles et les programmes de fabrication et de conception. La programmation orientée objet est également essentielle dans les logiciels de simulation de systèmes de fabrication.
De nombreux programmes largement utilisés sont multiparadigmes et prennent en charge la programmation orientée objet, généralement combinée à la programmation procédurale et impérative. Les principaux langages orientés objet sont Java, C++, Python, Object Pascal et Objective-C.
Concepts de la programmation orientée objet
Classes et objets
Le concept de classes et d’objets est l’essence même de la programmation orientée objet, composée de fonctions et de données. Les classes et les objets décomposent un système étendu en abstractions du monde réel qui peuvent structurer une base pour l’analyse et la conception. Au cours de la phase d’analyse, les objets et les classes sont déterminés. Les objets et les classes déterminés lors de la phase d’analyse sont affinés lors de la phase de conception.
Classes
Une classe est un ensemble d’instructions qui initie une structure de données pour un objet particulier, déterminant les variables qui peuvent exister dans un objet, comment il se comportera et les fonctions membres qui définissent comment opérer sur les variables. Chaque classe représente une collection d’objets avec des attributs et des opérations familiers. Les classes possèdent leurs propres données et fonctions membres, auxquelles on accède et qu’on utilise en générant une instance de cette classe. Une classe sert de modèle pour les objets, les attributs et les méthodes. Si une classe est définie, aucune mémoire n’est allouée, mais si elle est instanciée, de la mémoire est allouée, créant ainsi un objet.
Objets
Les objets sont des instances de classes créées avec des données principalement définies. Un objet offre une interface publique aux autres codes qu’il souhaite utiliser, tout en conservant son état interne privé. Cela signifie simplement que les objets peuvent interagir sans code ni détails de données. Les objets sont les unités de base de la programmation orientée objet et représentent des entités réelles. Un objet doit avoir
- Une identité : les objets doivent posséder un nom et un identifiant uniques, ce qui permet aux objets d’être en relation les uns avec les autres.
- Un état : L’état d’un objet reflète les attributs ou les caractéristiques de l’objet.
- Comportement : il s’agit des méthodes de l’objet et de la manière dont elles réagissent et interagissent les unes avec les autres.
Chaque objet se compose de données et d’un code permettant de contrôler ces données. Lorsqu’un programme est exécuté, les objets interagissent en s’envoyant des messages.
Principes de la programmation orientée objet
Comme nous l’avons vu plus haut, la programmation orientée objet repose sur le concept d’objets et de classes et est utilisée pour structurer les programmes logiciels en éléments de code accessibles et réutilisables. Les principes fondamentaux de la programmation orientée objet sont l’encapsulation, l’héritage, l’abstraction et le polymorphisme. Ensemble, ils constituent la philosophie de travail de toute programmation orientée objet.
4. Encapsulation
L’encapsulation est le fait qu’un objet à l’intérieur d’une classe conserve son état privé et que seules des informations sélectionnées sont exposées. L’encapsulation regroupe les données et les méthodes qui opèrent sur ces données en une seule unité. L’encapsulation cache en privé l’implémentation du code logiciel interne à l’intérieur d’une classe et cache les données internes des objets internes.
Ce principe exige que vous définissiez certains champs comme étant soit privés, soit publics.
- Interface publique/externe
Les méthodes et les propriétés sont accessibles depuis l’extérieur de la classe.
- Interface privée/interne
Les méthodes et les propriétés sont accessibles par d’autres méthodes de la même classe.
L’encapsulation est cruciale car elle permet à un programmeur de modifier l’implémentation interne d’un objet sans avoir à localiser et à mettre à jour tout le code qui l’utilise. L’encapsulation crée également un pare-feu entre l’objet et le reste du système.
- Héritage
L’héritage est la capacité d’un objet ou d’une classe existante à dériver des propriétés et des caractéristiques d’un autre objet. Lorsque vous écrivez une classe, vous héritez des propriétés d’autres classes. Par conséquent, vous n’avez pas besoin d’écrire ces propriétés et ces fonctions à plusieurs reprises. Cela signifie que vous avez l’avantage de la réutilisation, car vous pouvez réutiliser les champs et les méthodes de la classe existante sans avoir à réécrire le code d’un programme. L’héritage est crucial car il propose une procédure pour organiser et structurer le logiciel. L’héritage évite la duplication du même code et réduit les risques d’erreur et de redondance des données.
- Abstraction
L’abstraction est la procédure qui consiste à cacher les données et les détails de l’implémentation et à ne révéler que les données pertinentes à l’utilisateur. La dissimulation de ces données est très importante car elle réduit la complexité du programme. Grâce à l’abstraction des données, les utilisateurs n’auront pas à se préoccuper de la logique complexe qui sous-tend le programme, puisqu’ils n’interagissent qu’avec des attributs et des méthodes sélectionnés d’un objet. L’abstraction protège les données de l’exposition puisqu’elle ne révèle que des données sélectionnées et permet d’y accéder par le biais de classes et de méthodes. Ce concept permet également aux développeurs d’apporter rapidement des améliorations au programme.
- Polymorphisme
Ici, les objets sont structurés de manière à partager les mêmes comportements et peuvent avoir plus d’une forme. Le polymorphisme permet à différents types d’objets de passer par la même interface. Il permet également à la même méthode d’exécuter des comportements différents de deux manières ;
- Surcharge de méthode : dans ce cas, une classe enfant fournit une implémentation différente de celle de sa classe mère.
- Surcharge de méthode : Plusieurs fonctions portant le même nom sont créées, mais avec des implémentations différentes.
Il existe deux types de polymorphisme : le polymorphisme statique et le polymorphisme dynamique.
Le polymorphisme statique peut être obtenu par la surcharge des méthodes et le polymorphisme dynamique est obtenu par la surcharge des méthodes.
Conclusion
La programmation orientée objet et la programmation fonctionnelle sont deux des paradigmes de programmation les plus populaires. Ces deux paradigmes ont été structurés pour aider les développeurs à créer des applications efficaces et efficientes à l’aide d’approches différentes.
Les deux paradigmes ont des approches différentes, de sorte que la plupart des développeurs préfèrent mettre en œuvre des solutions hybrides en fonction des exigences et des objectifs du projet.
