Каковы ключевые различия между объектно-ориентированным и функциональным программированием?

Ответ

Это две фундаментально разные парадигмы программирования, отличающиеся подходом к структуре кода и управлению данными.

Объектно-ориентированное программирование (ООП)

ООП моделирует мир как совокупность объектов, которые инкапсулируют данные (атрибуты) и поведение (методы). Основная идея — объединить данные и функции, которые с ними работают.

Ключевые концепции:

  • Инкапсуляция: Сокрытие внутреннего состояния объекта и предоставление доступа к нему через публичные методы.
  • Наследование: Создание новых классов на основе существующих, переиспользуя и расширяя их функциональность.
  • Полиморфизм: Возможность использовать объекты с одинаковым интерфейсом без информации о их конкретном типе.

Пример (Python):

class Greeter:
    def __init__(self, greeting: str):
        self._greeting = greeting  # Инкапсулированные данные

    def greet(self, name: str) -> str:
        return f"{self._greeting}, {name}!"

class LoudGreeter(Greeter):  # Наследование
    def greet(self, name: str) -> str: # Полиморфизм (переопределение метода)
        message = super().greet(name)
        return message.upper()

greeter = LoudGreeter("Hello")
print(greeter.greet("World")) # HELLO, WORLD!

Функциональное программирование (ФП)

ФП рассматривает вычисления как оценку математических функций и избегает изменяемого состояния и побочных эффектов. Основная идея — описать, что нужно вычислить, а не как.

Ключевые концепции:

  • Чистые функции: Функции, которые для одних и тех же входных данных всегда возвращают один и тот же результат и не имеют побочных эффектов (не изменяют внешнее состояние).
  • Неизменяемость (Immutability): Данные после создания не могут быть изменены.
  • Функции высшего порядка: Функции, которые могут принимать другие функции в качестве аргументов или возвращать их.

Пример (Python):

# Чистая функция
def multiply_by(factor: int, numbers: list[int]) -> list[int]:
    # Не изменяет исходный список, а создает новый
    return [n * factor for n in numbers]

original_numbers = [1, 2, 3]
new_numbers = multiply_by(2, original_numbers)

print(original_numbers) # [1, 2, 3] (неизменен)
print(new_numbers)      # [2, 4, 6]

Сводное сравнение:

Аспект ООП ФП
Основная единица Объект Функция
Состояние Инкапсулировано в объектах, изменяемо Избегается, данные неизменяемы
Поток данных Методы изменяют внутреннее состояние объектов Функции принимают данные и возвращают новые
Параллелизм Сложно из-за общего изменяемого состояния Легко достигается благодаря отсутствию побочных эффектов