Кратко и по делу — сопоставление трёх парадигм.
1) Функциональная (FP)
- Естественна для: преобразований данных, потоковой и конвейерной обработки, программирования компиляторов/парсеров, алгоритмов, где важна предсказуемость и параллелизм (map/reduce, ETL, статистика, финансовые расчёты, реактивные интерфейсы).
- Типичные паттерны/приёмы: чистые функции, композиция, каррирование, высшего порядка, монады/функторы для управления эффектами, ленивые вычисления, иммутабельные структуры, рекурсия/хвостовая рекурсия, паттерны сопоставления с образцом.
- Ограничения/слабые места: декларативность усложняет управление состоянием и побочными эффектами (требуются абстракции вроде монад), накладные расходы на неизменяемость/копирование (решается структурным шарингом), кривая обучения для абстракций, отладка/профилирование ленивых вычислений сложнее.
- Языки/библиотеки: Haskell, OCaml, Elm, PureScript, F#, Clojure (функц. стиль), Erlang/Elixir (функц. + акторы), Scala (функц.+ОО); библиотеки: Ramda, Immutable.js, Cats/Scalaz, Rx (реактивные потоки), pipes/conduit.
2) Объектно‑ориентированная (OO)
- Естественна для: моделирования сложных предметных областей с сущностями и состоянием (GUI, игры, бизнес‑логика, системы с богатой иерархией типов и поведений, долгоживущий изменяемый объектный модельный мир).
- Типичные паттерны/приёмы: инкапсуляция, наследование, полиморфизм, абстрактные фабрики, одиночка (Singleton), стратегия, наблюдатель (Observer), декоратор, адаптер, посетитель (Visitor) и пр. (Gang of Four).
- Ограничения/слабые места: мутабельность и разделяемое состояние усложняют параллелизм и тестирование; наследование может привести к хрупким иерархиям (лучше композиция); низкая предсказуемость побочных эффектов; склонность к «токсичному» смешению ответственности (антипаттерн God Object).
- Языки/библиотеки: Java, C++, C#, Ruby, Smalltalk, Objective‑C, Kotlin; фреймворки/библиотеки: Spring, Hibernate, Qt, Unity (игры).
3) Логическая (LP)
- Естественна для: задач логического вывода, экспертных систем, правил/производных знаний, задач с поиском и ограничениями (планирование, доказательство теорем, парсинг на основе грамматик, конфигурирование, дедуктивные базы данных), задач представления знаний.
- Типичные паттерны/приёмы: декларативное описание фактов и правил, унификация, резолюция/бэктрекинг, ограниченное программирование (Constraint Logic Programming), рекурсивные правила, табуляция (memoization) в дедуктивных системах.
- Ограничения/слабые места: производительность при больших объёмах данных, трудности с моделированием явного состояния и побочных эффектов, отладка непредсказуемого поиска, менее развитые библиотеки/экосистемы для «обычных» прикладных задач по сравнению с OO/FP.
- Языки/библиотеки: Prolog, Mercury, Datalog, miniKanren, Answer Set Programming (Clingo), CLP библиотеки (CLP(FD), Z3 как SMT/логический инструмент).
4) Гибридный подход — возможность и практическое применение
- Формы гибрида:
- Много‑парадигменные языки: Scala, Kotlin, F#, OCaml, Python, JavaScript — позволяют сочетать FP/OO/императив.
- Встраивание/интероп: использование движков правил (Drools, Prolog‑контейнеры) внутри OO/FP-приложения; вызов SMT/CLP‑солверов для ограничений; микроканоны (miniKanren) как библиотека.
- Архитектурное разделение: ядро данных и алгоритмов в FP (иммутабельность, тестируемость), объектный интерфейс/инфраструктура для управления состоянием/интеграции, логический слой для правил и валидации.
- Параллельные/конкурентные комбинации: акторная модель (Erlang/Elixir, Akka в Scala) сочетает функциональные принципы и объектно‑подобные сообщений.
- Примеры практики: использовать FP для чистых трансформаций и бизнес‑логики, OO для GUI/сервисов и жизненного цикла объектов, логические правила для валидации/правил/планирования; или хранить правила в Prolog/Clingo и вызывать из Java/Scala.
- Рекомендации: выбирать парадигму по природe задачи (чёткая бизнес‑логика и состояния → OO; трансформации/параллелизм → FP; правила/вывод/ограничения → LP), но не бояться смешивать: явно изолируйте границы (API, интерфейсы), подбирайте язык с хорошей поддержкой нужных стилей, документируйте места, где применяется другой подход, и минимизируйте «протоки» модель‑состояния между парадигмами.
Краткое резюме: FP — для чистых вычислений и параллелизма; OO — для моделирования состояния и сложных доменных объектов; LP — для вывода и правил/ограничений. Гибриды широко применимы: комбинируйте там, где каждый стиль даёт преимущества, сохраняя четкие границы ответственности.