함수형 프로그래밍 (Functional Programming)

함수형 프로그래밍 (Functional Programming)

함수형 프로그래밍: 프로그래밍 패러다임 중 하나로, 선언형 프로그래밍에 속하며 자료 처리를 수학적 함수의 계산으로 취급하고 상태와 가변 데이터를 멀리한다.

프로그래밍에 익숙한 사람이라면, 기존 절차적 프로그래밍(ex. C언어)과 객체 지향형 프로그래밍(Java, C++, Python)는 익숙 할 것이다.

함수형 프로그래밍은 이런 기존의 프로그래밍 패러다임과는 새로운 방식으로, 다른 방식의 사고하는 방법을 배우는 것이다.

다양한 사고방식으로 프로그래밍을 바라본다면, 더욱 유연한 문제해결이 가능하다.

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순수 함수 (Pure Function)

함수형 프로그래밍은 순수 함수로 이루어져 있다. 순수 함수란 부수효과가 없는 함수이며, 이는 즉 동일한 input(인자 값)에 대해 동일한 output(리턴 값)을 리턴하는 함수를 말하며, 외부의 상태를 변경하지 않는 함수이다.

다음과 같은 함수는 순수 함수이다.

function add(a, b){
  return a+b;
}
console.log(1+2); // 3

외부 상태에 의존하는 부분이 없고, 영향을 주지 않아 부수 효과가 없다.

순수 함수가 아닌 예시를 보자.

let state = 1;

function mul(a){
  return a * state;
}

console.log(mul(1)); // 1
console.log(mul(2)); // 2

state = 2;

console.log(mul(1)); // 2
console.log(mul(2)); // 4

다음과 같은 mul() 함수는 순수 함수가 아니다. 외부 상태에 따라 결과 값이 변하기 때문이다.

let state = 10;

function mul(a, b){
  state += b;
  return a * b;
}

console.log(mul(1,2), state); // 2, state = 12
console.log(mul(1,2), state); // 2, state = 14

다음 코드 또한 순수 함수가 아니다. 외부 상태에 변경을 주기 때문이다.

그렇다면, 객체의 데이터를 조작하고 싶을 때는 어떻게 할까?

예측 했을 수 있겠지만, 순수 함수내에서는 객체 값을 참조한다. 참조된 객체를 바탕으로 원하는 연산을 새로운 객체에 담아 반환하는 것이다.

let obj1 = { val : 1 };

function addVal(obj){
  return { val : obj.val + 1 };
}

console.log(addVal(obj1)); // {val: 2}
console.log(obj1); // {val: 1}

이렇게 만들어진 순수 함수는 입력 값에 대한 결과를 예측 할 수 있어 테스트가 용이하다.

무상태와 불변성 (Stateless & Immutability)

앞선 예시에서 볼 수 있드시, 함수형 프로그래밍에서는 데이터가 변하지 않는 불변성을 유지해야 한다. 그리고 데이터를 조작하기 위해서는, 데이터의 참조값을 통해 새로운 데이터(복사)를 이용한다.

일급 객체와 고차 함수

일급 객체는 다음과 같은 특징을 갖는다.

• 무명의 리터럴로 생성 할 수 있다.
• 변수나 자료구조 (객체, 배열)에 저장할 수 있다.
• 함수의 매개변수에 전달 할 수 있다.
• 함수의 반환값으로 사용할 수 있다.

고차 함수는 다음과 같은 특징을 갖는다.

• 함수를 인자로써 전달 할 수 있다.
• 함수의 반환 값으로 또 다른 함수를 사용 할 수 있다.

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이처럼 함수형 프로그래밍 방식을 채택하게 되면, 높은 수준의 모듈화가 진행 될 수 있다. 그렇다면 당연히 재사용성도 높고, 읽기 좋은 코드가 생성될 것 이다. 이러한 함수형 프로그래밍은 다음과 같은 이점을 준다.

1. 높은 수준의 추상화
2. 높은 함수 단위의 재사용성
3. 프로그램의 동작 예측 수월

하지만 당연히 단점도 존재한다.

1. 코드의 가독성이 좋지 않아 질 수도 있다.
2. 재귀문의 잘못된 코드 스타일은 무한 루프에 빠지기도 한다.
3. 순수 함수 끼리의 조합은 높은 cost를 갖을 수 있다.

개인적인 생각으로 가장 합리적이고, 유지보수적으로 좋은 프로그래밍 패러다임이라고 생각한다. 유지보수를 위해 새로운 서비스를 리뷰 할 때, 가장 답답한 부분 중 하나는 depth이다.

DOM트리의 구조가 깊을 수록, 컴포넌트의 구조가 깊을 수록, props drilling이 일어날 수록 코드는 정말 이해하기 어렵고, 많은 시간이 걸린다. 이러한 부분들을 모듈화하여, 비즈니스 로직에서 분리하고, 각 부분들에 대한 예측과 이해를 따로 할 수 있다는 점이 큰 메리트로 다가왔다.

진행하게 될 리팩토링 및 개발 부분에도, 항상 염두하며 좋은 함수형 코드들을 짜도록 하고자 한다.