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명령형 프로그래밍 사고로 전환하기
순수 함수형 데이터 구조 도서
명령형 방식에서는 리스트의 첫 셀과 마지막 셀에 대한 포인터를 유지함으로써 O(1)만에 두 리스트를 이어 붙일 수 있다. 첫 번째 리스트의 마지막 셀이 두 번째 리스트의 첫 번째 셀을 가리키도록 변경함으로써 쉽게 구현할 수 있다. 단 두 리스트를 모두 파괴한다는 점에 유의해야 한다. 두 리스트를 이어 붙인 뒤 두 리스트를 재사용할 수 없다.
함수형 방식에서는 첫 번째 리스트의 마지막 셀을 이런 식으로 변경할 수 없다. 대신 우리가 마지막 셀을 복사하면서, 복사본에서 다음 셀을 가리키는 포인터가 두 번째 리스트의 첫 셀을 가리키게 만든다. 그런 다음, 끝에서 두 번째 셀을 복사하면서 꼬리 포인터가 방금 생긴 마지막 셀의 복사본을 가리키게 한다. 이런 과정을 첫 번째 리스트를 모두 다 복사할 때까지 반복한다. 이 경우 영속성이 생겨나는 대신 복사에 O(n)이라는 추가 비용이 든다.
명령형 코드에서 예외를 붙잡아 던지는 방법은 try-catch 에러 처리가 있다. 예외를 던질 가능성이 있는 것들을 try를 감싸고 예외를 발생하면 catch에서 처리하는 것이다. 반환값으로 실패 전달의 단점을 해결하여 원래하고 싶은 것을 기술한 코드와 실패했을 때의 처리를 분리할 수 있다.
함수형 관점에서 try-catch 에러 처리는 다음과 같은 특징을 띈다.
- 다른 함수형 장치처럼 합성이나 체이닝을 할 수 없습니다.
- 예외를 던지는 행위는 함수 호출에서 빠져나갈 구멍을 찾는 것이므로 단일한, 예측 가능한 값을 지향하는 참조 투명성 원리에 위배됩니다.
- 예기치 않게 스택이 풀리면 함수 호출 범위를 벗어나 전체 시스템에 영향을 미치는 부수 효과를 일으킵니다.
함수형 에러 처리는 철저히 다른 방법으로 접근해 소프트웨어 시스템의 난관을 해결합니다. 기본 아이디어는 비슷합니다. 잠재적으로 위험한 코드 주위에 안전망(말하자면 컨테이너)을 설치하는 것입니다.
함수형 프로그램에서는 위함한 코드를 감싼다는 개념은 그대로 가져가되 try-catch 블록은 제거할 수 있습니다. 이것이 명령형과 가장 큰 차이점입니다. 함수형 자료형을 사용하여 불순함과의 분리를 일급 시민으로 만드는 것이지요.
명령형 프로그래밍은 작업 수행에 필요한 전 단계를 노출하여 흐름이나 경로를 아주 자세히 서술한다. 보통 작업을 수행하는 단계는 루프와 분기문, 구문마다 값이 바뀌는 변수들로 빼곡히 들어찬다.
함수형 프로그래밍은 독립적인 블랙박스 연산들이 단순하게, 즉 최소한의 제어 구조를 통해 연결되어 추상화 수준이 높다. 실제로 함수형 프로그램은 데이터와 제어 흐름 자체를 고수준 컴포넌트 사이의 단순한 연결로 취급한다.
const temp_users = [];
for (let i = 0; i < users.length; i++) {
if (users[i].age >= 30) {
temp_users.push(users[i]);
}
}const over_30 = users.filter(({age}) => age >= 30);const names = [];
for (let i = 0; i < temp_users.length; i++) {
names.push(temp_users[i].name);
}const names = over_30.map(({name}) => name);const temp_users2 = [];
for (let i = 0; i < users.length; i++) {
if (users[i].age < 30) {
temp_users2.push(users[i]);
}
}const under_30 = users.filter(({age}) => age < 30);const ages = [];
for (let i = 0; i < temp_users2.length; i++) {
ages.push(temp_users2[i].age);
}const ages = under_30.map(({age}) => age)먼저 명령형은 작업 수행에 필요한 모든 단계를 노출하여 흐름이나 경로를 아주 자세히 작성합니다. 작업 수행에 필요한 단계의 예로는 루프, 분기, 값이 바뀌는 변수들이 있습니다.
const todoList = []
addItem(todoList, '새해인사', 20200101)
addItem(todoList, '화분 물주기', 20200102)
addItem(todoList, '분리수거', 20200103)
printTodoList(todoList)
/* 실행결과
[20200101] 새해인사
[20200102] 화분 물주기
[20200103] 분리수거
*/const addItem = (todoList, subject, date) => {
const todoItem = toTodoItem(subject, date)
todoList.push(todoItem)
}
const printTodoList = (todoList) => {
const {length} = todoList
let log = ``
for (let i = 0; i < length; i++) {
const todoItem = todoList[i]
log += `${todoItemToString(todoItem)}`
if (i < length - 1) {
log += `\n`
}
}
console.log(log)
}
const toTodoItem = (subject, date) => ({subject, date})
const todoItemToString = ({subject, date}) => `[${date}] ${subject}`다음으로 객체지향은 상태와 행동을 지닌 자율적인 객체에 역할과 책임을 부여하고 다른 객체들과 협력하여 시스템을 구성합니다.
const todoList = new TodoList()
todoList.addItem('새해인사', 20200101)
todoList.addItem('화분 물주기', 20200102)
todoList.addItem('분리수거', 20200103)
todoList.print()
/* 실행결과
[20200101] 새해인사
[20200102] 화분 물주기
[20200103] 분리수거
*/class TodoList {
constructor() {
this.todoList = []
}
addItem(subject, date) {
const todoItem = new TodoItem(subject, date)
this.todoList.push(todoItem)
}
print() {
const str = this.todoList
.map((todoItem) => todoItem.toString())
.join('\n')
console.log(str)
}
}
class TodoItem {
constructor(subject, date) {
this.subject = subject
this.date = date
}
toString() {
return `[${this.date}] ${this.subject}`
}
}마지막으로 함수형은 가변(可變) 상태를 멀리하고 불변(不變) 상태를 추구합니다. 가변 상태는 조작의 타이밍이나 순서에 따라 예상과 다르게 동작할 위험이 있으므로 불변 상태를 추구합니다.
const todoList = TodoList.create([])
.addItem('새해인사', 20200101)
.addItem('화분 물주기', 20200102)
const todoList2 = todoList
.addItem('분리수거', 20200103)console.group('todoList')
console.log(todoList.toString())
console.groupEnd()
console.group('todoList2')
console.log(todoList2.toString())
console.groupEnd()
/* 실행결과
todoList
[20200101] 새해인사
[20200102] 화분 물주기
todoList2
[20200101] 새해인사
[20200102] 화분 물주기
[20200103] 분리수거
*/class TodoList {
constructor(todoList) {
this.todoList = todoList
}
addItem(subject, date) {
const todoItem = TodoItem.create(subject, date)
const addedTodoList = this.todoList.concat(todoItem)
return TodoList.create(addedTodoList)
}
toString() {
return this.todoList
.map(TodoItem.todoItemToString)
.join('\n')
}
static create(todoList) {
return new TodoList(todoList)
}
}
class TodoItem {
static create (subject, date) {
return {subject, date}
}
static todoItemToString ({subject, date}) {
return `[${date}] ${subject}`
}
}