Edit comme j'avais des doutes sur le benchmark lancé depuis Intellij, j'ai recodé un comparatif complet qui aura tourné 4 heures sur ma machine
Avec Kotlin, sous Java 21, en utilisant JMH, j'obtiens des résultats en total contradiction avec ceux obtenus via IntelliJ. L'écart passe de 12% à 2,2% dans le pire des cas.
Pour mon benchmark, j'ai calculé la longueur d'une String
avec la fonction suivante : 2 * str.length + 1
. Le but étant d'illustrer quel type d'appel est le plus rapide pour effectuer ce calcul.
Voici mes tableaux de comparatifs :
Benchmark (Sorted by Worst) | Score | Error | Worst | Best | Units | Note Relative | Gain |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ValueClass(str).size() | 2 252 | 34 | 2 218 | 2 287 | ops/us | 1,000 | 0,0 % |
build_lambda(str)() | 2 269 | 25 | 2 244 | 2 294 | ops/us | 1,012 | 1,2 % |
Class::size(str) | 2 282 | 37 | 2 245 | 2 320 | ops/us | 1,012 | 1,2 % |
OpenIntance(str).size() | 2 275 | 27 | 2 249 | 2 302 | ops/us | 1,014 | 1,4 % |
Instance(str).size() | 2 285 | 37 | 2 249 | 2 322 | ops/us | 1,014 | 1,4 % |
DataClass(str).size() | 2 273 | 22 | 2 251 | 2 295 | ops/us | 1,015 | 1,5 % |
object.method(str) | 2 272 | 19 | 2 253 | 2 291 | ops/us | 1,016 | 1,6 % |
this.size(str) | 2 282 | 28 | 2 254 | 2 310 | ops/us | 1,016 | 1,6 % |
build_anonymous_function(str)() | 2 266 | 5 | 2 261 | 2 271 | ops/us | 1,019 | 1,9 % |
Benchmark (Sorted by Best) | Score | Error | Worst | Best | Units | Note Relative | Gain |
---|---|---|---|---|---|---|---|
build_anonymous_function(str)() | 2 266 | 5 | 2 261 | 2 271 | ops/us | 1,000 | 0,0 % |
ValueClass(str).size() | 2 252 | 34 | 2 218 | 2 287 | ops/us | 1,007 | 0,7 % |
object.method(str) | 2 272 | 19 | 2 253 | 2 291 | ops/us | 1,009 | 0,9 % |
build_lambda(str)() | 2 269 | 25 | 2 244 | 2 294 | ops/us | 1,010 | 1,0 % |
DataClass(str).size() | 2 273 | 22 | 2 251 | 2 295 | ops/us | 1,011 | 1,1 % |
OpenIntance(str).size() | 2 275 | 27 | 2 249 | 2 302 | ops/us | 1,014 | 1,4 % |
this.size(str) | 2 282 | 28 | 2 254 | 2 310 | ops/us | 1,017 | 1,7 % |
Class::size(str) | 2 282 | 37 | 2 245 | 2 320 | ops/us | 1,021 | 2,1 % |
Instance(str).size() | 2 285 | 37 | 2 249 | 2 322 | ops/us | 1,022 | 2,2 % |
Benchmark (Sorted by Score) | Score | Error | Worst | Best | Units | Note Relative | Gain |
---|---|---|---|---|---|---|---|
ValueClass(str).size() | 2 252 | 34 | 2 218 | 2 287 | ops/us | 1,000 | 0,0 % |
build_anonymous_function(str)() | 2 266 | 5 | 2 261 | 2 271 | ops/us | 1,006 | 0,6 % |
build_lambda(str)() | 2 269 | 25 | 2 244 | 2 294 | ops/us | 1,007 | 0,7 % |
object.method(str) | 2 272 | 19 | 2 253 | 2 291 | ops/us | 1,009 | 0,9 % |
DataClass(str).size() | 2 273 | 22 | 2 251 | 2 295 | ops/us | 1,009 | 0,9 % |
OpenIntance(str).size() | 2 275 | 27 | 2 249 | 2 302 | ops/us | 1,010 | 1,0 % |
this.size(str) | 2 282 | 28 | 2 254 | 2 310 | ops/us | 1,013 | 1,3 % |
Class::size(str) | 2 282 | 37 | 2 245 | 2 320 | ops/us | 1,013 | 1,3 % |
Instance(str).size() | 2 285 | 37 | 2 249 | 2 322 | ops/us | 1,015 | 1,5 % |
Conclusion après benchmark
Créer des instances à la Yegor Bugayenko semble être globalemment l'une si ce n'est la meilleure des solutions lorsque l'on observe son positionnement qui est au pire moyen sinon deux fois premier.
J'ai passé le nouvel an avec @Kysofer & @Chlouloutte. Quand tous les enfants ont le même âge c'est vraiment sympa ; surtout quand ils se couchent tous en même temps :P
Mais passons, ce matin après ce qui sera déjà l'une des plus courtes nuit de cette nouvelle année, je discute avec @Kysofer de ces projets pour 2024, il me sort un truc improbable :
Je pense que je vais abandonner la programmation orientée objet pour la programmation fonctionnelle...
Là, je le regarde limite choquée... Il faut dire que lui et moi partageons - je devrais dire partagions - le même avis sur la programmation fonctionnelle, notamment depuis nos déboires en OCaml (merci le programme de MPSI).
Donc, avec le plus grand respect je lui réponds :
Nani the fuck !?
À ma décharge je n'ai pas bu un seul verre d'alcool depuis la grossesse de ma petite dernière. Et oui. :P
Là il m'explique tout un tas de trucs et je dois dire que je me sens déstabilisée. Je m'explique, j'ai vécu trop de fois le fait de devoir maintenir du Scala pour savoir à quel point, sur le temps long, la programmation fonctionnelle pure devient encore moins maintenable que du Java + Spring Boot.
D'autant que je m'attendais à ce qu'il m'annonce qu'il allait (enfin) se monter un Shaarli.
Bref son idée est dirigée par les contraintes suivantes :
- Avoir un code dirigé par des contrats (au sens interfaces Java) dont le respect du typage est prouvé lors de la compilation et garanti lors de l'exécution.
- Ne pas avoir besoin de créer des instances techniques qui implémentent ces contrats, afin d'encapsuler des données dedans.
- Parvenir quand même à encapsuler les données pour les protéger mais sans jamais créer de nouvelles instances (cf. le point précédent).
- Avoir les mêmes performance d'exécution que du chaînage d'appels de fonctions
static
; et donc l'eldorado du zero GC-time. - Permettre une exécution différée/lazy/paresseuse.
Quand on lit le truc, on se dit que la vie n'est plus à un paradoxe prêt, mais pourtant sa façon de faire fonctionne.
Je vais essayer de vous décrire ce qu'il m'a expliqué afin de mieux l'ingérer moi-même.
Exemple : Déterminer si deux trucs sont égaux
Dans tous les cas de figure, nous allons supposer que les données sont décorées par une implémentation de l'interface suivante qui permet de les représenter sous la forme d'un tableau d'octets.
interface RawData {
fun asBytes():ByteArray
}
Version OOP Pure
1) On exprime le concept de vérification via une interface :
interface Check {
fun status():Boolean
}
Ensuite on fournit une implémentation de l'interface Check
qui soit spécialisée dans la comparaison de deux RawData
:
class IsEqual(
private val left:RawData,
private val right:RawData
):Check {
override fun status():Boolean {
return this.isSameInstances() || this.haveSameBytes()
}
private fun haveSameBytes():Boolean {
return left.asBytes().contentEquals(right.asBytes())
}
private fun isSameInstances():Boolean {
return left === right
}
}
Et ça s'utilise comme ceci :
val left:RawData = StrAsData("same data")
val right:RawData = StrAsData("same data")
val comparison:Boolean = IsEqual(left, right).status()
Problème
Pour comparer deux objets on doit forcément créer une instance de IsEqual
puis invoquer une méthode dessus. Sur JRE, c'est ~12% de temps de calcul supplémentaire par rapport à un simple appel de méthode statiques !
Version PF pure
Avant toute chose, il faut comprendre ce qu'est un contrat pour @Kysofer. C'est un truc qui va prouver à la compilation que les types d'entrée et de sortie soient bien respectés, ce qui fait que l'implémentation A pourra se substituer à l'implémentation B sans problème lors du runtime.
Mais comment peut-on produire l'équivalent d'une interface en PF ?
=> On passe par des fonctions de premier ordre.
En effet, une méthode qui reçoit une fonction de premier ordre ne sait pas ce qu'elle va exécuter. Elle sait juste que la fonction prendra un certain type en entrée et un certain type en retour. Le reste, c'est le compilateur qui agit.
Si l'on reprend l'interface Check
cela nous donne le prototype suivant :
val prototype:() -> Boolean
C'est-à-dire un Predicat
sans paramètre.
Maintenant passons à l'implémentation naïve, ceci nous donne :
fun isEqual(left:RawData, right:RawData):() -> Boolean {
return {
isSameInstances(left, right) || haveSameBytes(left, right)
}
}
private inline fun haveSameBytes(left:RawData, right:RawData):Boolean {
return left.asBytes().contentEquals(right.asBytes())
}
private inline fun isSameInstances(left:RawData, right:RawData):Boolean {
return left === right
}
On voit bien que la fonction isEqual(..)
retourne une fonction de premier ordre qui elle-même retournera un Boolean
.
Rappel
En Kotlin, les lambda sont déclarées entre deux accolades { .. }
.
Sauf que cet exemple a un problème puisqu'une lambda, sur JRE tout du moins, c'est une instance de l'interface Function
ou l'un de ses équivalents. Bref, il n'y a pas de gain en terme de performance par rapport la version OOP.
Pour l'obtenir, il suffit de remplacer la création d'une lambda par un pointeur sur une fonction anonyme, ce qui nous donne :
fun isEqual(left:RawData, right:RawData) = fun():Boolean {
return isSameInstances(left, right) || haveSameBytes(left, right)
}
Et la ça devient magique car la fonction anonyme étant écrite directement dans le byte-code et épinglée une et une seule fois en mémoire, cela revient à avoir un pointeur sur fonction qui exécutera la-dite fonction.
=> Soit un gain de 12% en termes de performance, ce qui fait qu'on rattrape la vitesse d'exécution d'un chaînage de méthodes statiques.
Mieux que cela, @Kysofer s'appuie sur une variante de la Curryfication . En effet, la méthode isEqual(..)
sert à encapsuler les données dans la pile d'appel pour les rendre utilisables que par la fonction anonyme. Donc il devient impossible de savoir ce qui sera utilisé par la lambda qui sera retournée.
=> Les paramètres left
et right
sont bien encapsulés dans la lambda !
Si on résume
- Le fait que la fonction
isEqual(..)
retourne une lambda et non un résultat fait que l'on va déclarer un contrat et donc rendre les lambda interchangeables. - Le fait que l'on retourne une fonction et non un résultat permet un calcul différé/paresseux potentiellement dans un autre thread.
- Le fait que l'on passe par une fonction anonyme qui utilisera les paramètres de la fonction déclarée fait qu'on encapsulera bien les données avant d'exécuter quoi que ce soit dessus.
- Le fait que tout soit
fonction
garanti l'absence de création d'instances techniques.
Nous avons donc bien là une version fonctionnelle de l'encapsulation et des contrats de l'OOP.
Ça aura pris 15 ans mais je pense être réconciliée totalement avec la PF (O_O) ; sauf le récursif, ça jamais ! En tout cas pas avant une démonstration comme celle-ci :P
Facile de répondre au besoin du comment avec du code. Je te rejoins sur le pourquoi et pour ce faire :
1) Relire Clean Code de Robert C. Martin.
2) Relire Object Thinking de David West.
3) Coder en FOP (function-object-programming).
4) N'avoir besoin de documenter que les interfaces afin de répondre au pourquoi.
5) Enjoy.
J'ai vécu une phase comme ça, entre 2014 et 2016 où ça devenait penible pour moi de coder. J'avais même accepté un job de chef de projet en 2015 c'est dire ! À cette époque, j'avais l'impression d'avoir fait le tour de la question, toutes les applications avaient tout le temps les mêmes couches, avec les mêmes frameworks et systématiquement le code technique et les classes anémiques prédominaient.
Puis j'ai redécouvert la programmation fonctionnelle (la vraie, pas celle de Java) mais aussi la programmation orientée objets (la vraie aussi, pas celle de Java) alors que j'étais pourtant sûr et certaine de maîtriser l'une et l'autre.
J'ai alors accepté l'idée que je ne savais coder ni dans l'une ni dans l'autre et que tout ce qui m'était présenté comme des "patterns" embarqués out-of-the-box par des frameworks comme Spring Boot étaient en réalité des anti-patterns et souvent parmi les pires !
J'ai commencé à détester coder à cette époque parce que le code était devenu une procédure à dérouler dans une architecture normée, pensée et plébiscitée par des non-développeurs que le marché appelait "architectes" et cela m'ôtait toute possibilité de réfléchir à comment faire et surtout de faire mieux que ces tripotés d'ingénieurs-cadres hélicoptères ne sachant plus trier une liste.
Ce qui m'a redonner l'envie de coder ce fût la découverte de Kotlin en 2015, de Yegor Bugayenko à la même époque et les cours de Kysofer qui a passé des week-ends entiers à me faire découvrir tout un tas de choses notamment :
- Pourquoi et en quoi l'API stream de Java 8 n'était pas du tout de la programmation fonctionnelle.
- Pourquoi je n'avais jamais créé ni utilisé le moindre objet au sens OOP du terme avec JPA ou des DTO.
- En quoi la composition vs héritage n'était pas du tout ce que je pensais et ce qu'internet disait.
- Pourquoi si j'avais du mal à écrire des tests c'était à cause des architectures procédurales et qu'en réalité c'était facile et que j'adorais ça.
- En quoi écrire la doc était une perte de temps mais était obligatoire à cause des architectures orientées techniques et non métier.
Et tellement d'autres choses. @Kysofer tu avais raison quand tu me disais : " j'adore mon métier, mais je déteste mon travail ".
Bref si vous ne codez plus, quittez l'IT, les meilleurs entraîneurs sont ceux qui ont boxé jusqu'au bout, pas ceux qui n'ont fait ca que 4 ou 5 ans.
Si vous codez en procédurale (et non en objets) vous employez probablement un anti-pattern qui s'appelle getter/setter, votre code est globalement séparé en de bonnes grosses couches techniques et ajouter une fonctionnalité consiste à ajouter sempiternellement le même type de code sur toutes les couches. #Boring
Subséquemment, vous avez probablement d'énormes grappes de structures de données que vous avez besoin de comparer récursivement durant vos tests.
Heureusement pour vous AssertJ est là et vous évitera d'avoir à coder proprement :
assertThat(actualObject)
.usingRecursiveComparison()
.isEqualTo(expectedObject);
Désolé pour le ton, mais c'est lourdingue de voir des ingénieurs proclamés "experts" qui au bout de 15/20 ans de métier ne font toujours pas la différence entre les paradigmes procédurale et objets. #Affligeant
J'ai été très critique sur le code proposé par Collin Damon car en voulant montrer ce qu'est la OOP le seul exemple qu'il donne d'API à se fabriquer est entièrement statique.
Je reprends donc son exemple et je vais tenter de le rendre objet :
public final class Assert {
private Assert() {}
public static void notNull(String fieldName, Object input) {
if (input == null) {
throw MissingMandatoryValueException.forNullValue(fieldName);
}
}
public static void notBlank(String fieldName, String input) {
if (input == null) {
throw MissingMandatoryValueException.forNullValue(fieldName);
}
if (input.isBlank()) {
throw MissingMandatoryValueException.forBlankValue(fieldName);
}
}
public static StringAsserter field(String fieldName, String value) {
return new StringAsserter(fieldName, value);
}
public static class StringAsserter {
private final String fieldName;
private final String value;
private StringAsserter(String fieldName, String value) {
this.fieldName = fieldName;
this.value = value;
}
public StringAsserter notBlank() {
Assert.notBlank(fieldName, value);
return this;
}
public StringAsserter maxLength(int maxLength) {
if (value != null && value.length() > maxLength) {
throw StringSizeExceededException
.builder()
.field(fieldName)
.currentLength(value.length())
.maxLength(maxLength).build();
}
return this;
}
}
}
Étape 1 - Créer une interface qui va exprimer ce que l'on compte faire :
public interface Assertion {
boolean isValid();
}
Étape 2 - Fournir une implémentation pour chaque use case :
Cas de la chaîne de caractères null
:
/**
* Cette classe prend un `Object` pour rendre générique le test de nullité.
*/
public final class NotNull implements Assertion {
private final Object value;
public NotNull(Object value) {
this.value = value;
}
@Override
public boolean isValid() {
return this.value != null;
}
}
Cas de la chaîne de caractères vide :
/**
* Il faudra fournir une implémentation de NotEmpty par type testé,
* ce qui peut sembler lourd mais qui a du sens puisque la notion de
* nullité peut changer en fonction du type. Par exemple, une String
* vide n'est pas la même chose qu'un tableau vide.
*/
public final class NotEmpty implements Assertion {
private final String value;
public NotEmpty(String value) {
this.value = value;
}
@Override
public boolean isValid() {
return !this.value.isEmpty();
}
}
Étape 3 - Ajout de la composition
L'assertion composée est elle aussi une implémentation de l'interface Assertion
et ne prend que des Assertion
en paramètre.
public final class Assertions implements Assertion {
private final Assertion[] assertions;
public Assertions(Assertion... assertions) {
this.assertions = assertions;
}
@Override
public boolean isValid() {
return Arrays.asList(this.assertions).stream().allMatch {
(Assertion it) -> is.isValid();
}
}
}
Étape 4 - Un exemple d'utilisation
public class Main {
public static void main(String... args) {
String toto = "titi";
new Assertions(
new NotNull(toto),
new NotEmpty(toto)
).isValid();
}
}
Dans cet exemple, aucun calcul n'est effectué dans le constructeur et tous les déclenchements sont joués uniquement au moment de l'invocation de la méthode isValid()
(on est donc en lazy evaluation), chaque objet possède un à état, tous les attributs sont immutables et les classes aussi (car final), il y a zéro héritage et uniquement de la composition, tout a été codé en interface-first pour s'abstraire des implémentations, enfin les classes étant rikiki, elles sont ultra-simples à tester.
Edit : en Kotlin le mot-clef new disparait car le langage assume qu'un constructeur soit une fonction static
à scope global (ce qui est le cas dans le bytecode de Java), du coup la chaîne d'instanciations apparaît comme une composition de fonctions (au sens f o g(x)
ou f(g(x))
) sans avoir besoin de passer par une fluent API et une monade.
Il y a quelques années, lorsque je passais un entretien dans une grosse banque pour intégrer dans une équipe de coachs crafts, deux coachs m'avaient demandé comment j'assurais ma veille technologique. J'avais alors énuméré tout un tas de sites web dont développez.com et là... Je les ai vu grincer des dents mais genre fort fort fort...
Aujourd'hui, je vois un article qui s'intitule : Tutoriel pour apprendre à développer des objets Java et pas simplement des classes de données et dès le second écran je peux lire ceci :
public final class Assert {
private Assert() {}
public static void notNull(String fieldName, Object input) {
if (input == null) {
throw MissingMandatoryValueException.forNullValue(fieldName);
}
}
public static void notBlank(String fieldName, String input) {
if (input == null) {
throw MissingMandatoryValueException.forNullValue(fieldName);
}
if (input.isBlank()) {
throw MissingMandatoryValueException.forBlankValue(fieldName);
}
}
public static StringAsserter field(String fieldName, String value) {
return new StringAsserter(fieldName, value);
}
public static class StringAsserter {
private final String fieldName;
private final String value;
private StringAsserter(String fieldName, String value) {
this.fieldName = fieldName;
this.value = value;
}
public StringAsserter notBlank() {
Assert.notBlank(fieldName, value);
return this;
}
public StringAsserter maxLength(int maxLength) {
if (value != null && value.length() > maxLength) {
throw StringSizeExceededException
.builder()
.field(fieldName)
.currentLength(value.length())
.maxLength(maxLength).build();
}
return this;
}
}
}
Que des méthodes statiques, un constructeur privé pour bien empêcher les instances, aucun état représenté... Donc sans critiquer l'auteur et son envie de bien faire (car il a le mérite d'avoir écrit quelque chose), cet article rappelle effectivement des principes de l'OOP mais sans jamais les comprendre ni même en illustrer ne serait-ce qu'un seul exemple valable.
L'objet est aux antipodes du static
, si vous avez du code statique c'est foncièrement que vous ne codez pas en objet. Et là, le seul exemple de l'article est basé sur ça... Bref, article à mettre à la corbeille, navrée pour son auteur.
Article mis sous le coude pour tout à l'heure.
Je me souviens que je disais en 2010 à @Roger quelque chose du type :
La programmation fonctionnelle est un cancer.
Heureusement, dix ans plus tard j'ai quand même un peu changé d'avis sur la question, je dirais aujourd'hui :
La programmation fonctionnelle "pure" est un cancer.
La différence étant que je suis en mesure d'argumenter le ressenti inconscient que j'avais à l'époque. Depuis le bouquin sur les design-patterns du Gang of Four, nous avons eu une pléthore d'autres auteurs qui nous ont expliqué pourquoi il faut toujours dépendre des interfaces et jamais des implémentations. Le problème avec ça, c'est qu'une grande partie des développeurs ne comprennent pas bien ce que sont les implémentations et surtout pourquoi il ne faut pas dépendre d'elles.
En réalité, une implémentation embarque avec elle des attributs (et si un objet n'a pas d'attribut c'est que le développeur a codé en procédurale "pure", il n'a rien encapsulé, ça n'est pas objet du tout mais je m'égare). Le problème avec les implémentations ce sont justement les attributs qui deviennent visibles. Dit autrement nous commençons à devenir dépendant de la structure de données qui nous arrive et non plus d'un ensemble de fonctions (ie. méthodes) que nous pouvons exécuter. D'ailleurs nous sommes tellement dépendant des attributs que même s'ils sont privés, nous allons alors ajouter des getters/setters pour y accéder quand même.
Remonter à l'interface c'est casser ce lien explicite avec la structure de données embarquée dans une classe et alors un changement de structure ou de structure de la structure n'impactera pas le code utilisateur.
Mais alors quel est le problème avec la programmation fonctionnelle "pure" ?
C'est justement qu'elle pousse tous les morceaux de code à dépendre des mêmes structures. Changez la structure à un endroit et vous êtes partis pour changer toutes les fonctions qui s'appuient sur cette structure. Cela engendre fondamentalement un maillage global de tous les pans de code d'une application avec un couplage fort autour de cette ou de ces structures.
La seule condition pour y remédier c'est d'avoir "la bonne structure du premier coup"... lol quoi... Comment prévoir quelles données (et de quels types) nous arriveront demain ?
À l'inverse, retourner des implémentations d'interface autoboxé dans le type de cette interface (c-à-d. les fameux "messages" de la POO) garanti non seulement que les changements de structures n'auront pas d'impact, mais que les changements d'algorithmes non plus (ici "pas d'impact" est à prendre au sens où le contrat d'interfaçage n'est pas rompu et donc que le code continu de compiler).
Pourquoi est-ce que je vous parle de tout ça ?
À cause Rust et de mes quatre semaines d'immersion intense.
Soyons clair, je trouve que les concepts derrière le langage sont incroyables et ses performances merveilleuses (en tant que dev Java j'ai toujours détesté la JVM rien que pour ce sujet). Par contre le fait que Rust se soit tourné exclusivement vers le fonctionnel et la programmation en "structure-first" à la place de celle en "contract-first" car la majorité des devs ne parviennent pas à penser en objets avec l'encapsulation, cela fait de Rust un langage aussi immaintenable que C mais un peu plus fiable grâce à son meilleur compilateur.
L'API de Rust est digne de celle du C. Par exemple, prenons la méthodes HashMap::keys()
de la stdlib de Rust. Celle-ci aurait pu retourner l'implémentation d'un trait Iterator
mais non, elle retourne une structure Key
qui contient une structureIter
qui contient une autre structure base::Iter
.
Changez un morceau de la chaîne et préparez-vous à gérer les impacts partout.
En résumé, et après être passée dans l'ordre par Java, OCaml, PHP, C, ASM, Bash, CSH, Python, JavaScript (ES5 à ES7), Anubis, Haskell, Ruby, Groovy, TypeScript, Scala, Go, Kotlin et enfin Rust (ndr. je bidouillais en Rust depuis quelques années), je peux vous assurer que :
- Rust est techniquement un super langage avec l'un des meilleurs compilateur du marché.
- Rust a une API aussi pourrie que celle de C, encourageant le couplage et augmentant l'immaintenabilité. Je crois qu'il doit exister un moyen d'outre-passer cela, mais je ne sais pas encore comment faire et ça me fruste pas mal.
Enfin, je sais que certains dev vont être fâchés de lire ce que j'écris alors permettez-moi de vous proposer un test car j'ai le sentiment que si c'est le cas, c'est que vous n'avez jamais pensé en OOP - et donc que vous ne pouvez pas encore comprendre ce que je dis. Il s'agit d'un exercice que @Kysofer a imaginé pour ses entretiens d'embauche afin de savoir si un candidat "expert Java" savait penser et programmer en orienté objet.
Prenez ces deux classes :
class Person {
private final String name;
private final String firstName;
private final int age;
public Person(String name, String firstName, int age) {
this.name = name;
this.firstName = firstName;
this.age = age;
}
}
class Car {
private final String brand;
private final String name;
public Car(String brand, String name) {
this.brand = brand;
this.name = name;
}
}
Objectifs :
- Sans violer l'encapsulation, c'est-à-dire sans jamais accéder aux attributs des deux classes depuis l'extérieur de ces deux classes.
- Sans ajouter des getter ou des setter.
- Sans mettre les attributs en public, package ou protected.
- Sans implémenter les algorithmes de conversion à l'intérieur des deux classes elles-mêmes.
=> Écrivez une architecture qui soit capable de convertir en JSON ou en XML ces deux objets.
Indice : Quand on pense en objet, c'est évident, très facile même. Quand on ne pense qu'en procédurale ou son évolution en fonctionnel, cela paraît impossible.
Et dans tout ça je ne compte pas arrêter Rust pour autant mais je fais appel à mes amis pour qu'ils m'aident à trouver une façon "clean" de coder dans ce langage.
Sur une idée de @Kysofer, je reprends mon post précédent pour mettre à jour l'exemple que j'avais donné afin de l'améliorer et de le simplifier.
L'idée est de se débarrasser des méthodes 'static' de chaque structure que j'avais appelées "new" pour les remplacer par des fonctions globales (globales au niveau du module) à côté des structures et dont le nom est plus porteur de sens. (ndr. elles remplacent les constructeurs nommés de Yegor Bugayenko en prenant un petit peu de la Factory Method défendue par Joshua Bloch).
L'intérêt des d'avoir des objets concrets qui profitent tout de suite du polymorphisme d'une interface (ici "Addition") et de wrapper ces instances dans une Box<dyn T>
pour être réutilisées ailleurs, y compris dans une struct
. Cela découple totalement les liens entres les instances puisque seules les types des interfaces fuitent.
Si à cela on ajoute l'immutabilité totale et l'absence de getter/setter, alors cela commence à être du vrai FOP (Functional-Object Programming) dont la base s'appuie sur la notion d'Elegant Objects.
Je suis contente de savoir à présent allier parfaitement paradigmes fonctionnel et objet alors qu'ils m'ont toujours été présentés comme deux antagonistes.
L'étape suivante sera de compléter l'exemple pour effectuer le même calcul en multi-thread et tirer 100% de la puissance de Rust. @Kysofer, si tu as l'envie de m'aider :P
#![allow(non_snake_case)]
// Exécution
fn main() {
let additionA = AdditionFromCouple(1, 2);
println!("Couple add : [{}]", additionA.add()); // Print 3
// Ne pas oublier de wrapper Couple dans une Box
let additionB = AdditionFromTriplet(additionA, 3);
println!("Triplet add : [{}]", additionB.add()); // Print 6
}
// Traits
trait Addition {
fn add(&self) -> i32;
}
// Structures
struct Couple {
opA: i32,
opB: i32,
}
struct Triplet {
opA: Box<dyn Addition>,
opB: i32,
}
// Implémentations
impl Addition for Couple {
fn add(&self) -> i32 {
return self.opA + self.opB;
}
}
impl Addition for Triplet {
fn add(&self) -> i32 {
return (*self.opA).add() + self.opB;
}
}
// Factory Methods (Utilisées comme constructeurs)
fn AdditionFromCouple(opA: i32, opB: i32) -> Box<dyn Addition> {
return Box::new(Couple { opA: opA, opB: opB });
}
fn AdditionFromTriplet(opA: Box<dyn Addition>, opB: i32) -> Box<dyn Addition> {
return Box::new(Triplet { opA: opA, opB: opB });
}
Je reprends l'exemple que j'avais donné ici et que j'ai modifié pour le "Yegorifier".
#![allow(non_snake_case)]
// Interface / Trait
trait Addition {
fn add(&self) -> i32;
}
// Couple
struct Couple {
opA: i32,
opB: i32,
}
impl Couple {
// Équivalent à une méthode 'static' de Java simulant un constructeur
fn new(opA: i32, opB: i32) -> Self {
return Couple { opA: opA, opB: opB }
}
}
// Triplet
struct Triplet {
opA: Box<dyn Addition>, // Un trait doit être passé dans un objet de type Box
opB: i32,
}
impl Triplet {
// Équivalent à une méthode 'static' de Java simulant un constructeur
fn new(opA: Box<dyn Addition>, opB: i32) -> Self {
return Triplet { opA: opA, opB: opB }
}
}
// Implémentations du trait "Addition"
impl Addition for Couple {
fn add(&self) -> i32 {
return self.opA + self.opB;
}
}
impl Addition for Triplet {
fn add(&self) -> i32 {
return (*self.opA).add() + self.opB;
}
}
// Exécution
fn main() {
let additionA = Couple::new(1, 2);
println!("Couple add : [{}]", additionA.add()); // Print 3
// Ne pas oublier de wrapper Couple dans une Box
let additionB = Triplet::new(Box::new(additionA), 3);
println!("Triplet add : [{}]", additionB.add()); // Print 6
}
@Sweet le 9 c'est le plus compliqué quand on vient du procédurale et qu'on essaie de faire de l'OOP (note : l'API Java est procédurale à 99%).
Je l'ai compris grâce à des formations que des copains d'ITAMETIS m'ont offertes (merci @Kysofer pour tout le temps que tu as passé à m'appendre). En substance, dès qu'une classe affiche un getter ou un setter, alors son développeur a violé le principe d'encapsulation, ce qui est "anti-objet" par nature.
Dit autrement, nous mettons des get/set pour avoir bonne conscience mais nous pourrions les remplacer par des attributs public cela reviendrait exactement au même. En ajoutant des getter/setter nous exposons deux choses en les sortant de l'encapsulation :
- La valeur de la donnée
- Le type réel de la donnée (c'est de loin le pire)
Et ce type d'objets s'appelle : une structure de données. Les méthodes des autres objets appelant les get/set n'étant que des procédures décidant quoi mettre et quoi retirer de ces objets structures de données.
Alors cela m'a pris un bon moment avant de comprendre comment coder sans setter (pour l'immutabilité de la programmation fonctionnelle) et sans getter (pour respecter l'encapsulation de la programmation orientée objets) ; et bien sûr sans jamais remplacer l'un ou l'autre par des attributs publics. C'est ce que j'entends lors que j'écris "programmer en interface-first".
Le meilleur bouquin que je puisse te recommander à ce sujet est Elegant Objects de Yegor Bugayenko. C'est un solid 5/7 au niveau de la "disruptivité". Mais si tu fais du Java par exemple, alors tu devrais comprendre pourquoi ceux qui font "du vrai" OOP (pardon pour l'expression mais c'est à prendre au sens "ne violant jamais l'encapsulation") disent que Spring n'est pas orienté objet pour un sou et que le framework pousse à de la programmation procédurale comme en C ou VB.
Après c'est mon côté coach crafts qui incite toujours à mieux comprendre un paradigme de programmation et d'expérience maintenant, la grande majorité des développeurs ne creusent pas plus loin que les 75% d'un concept (ça descend en dessous des 20-25% pour l'objet et le fonctionnel car les "frameworks s'en occupent pour nous") et puis il faut aussi admettre que le procédurale est bien plus accessible quand on veut produire vite, même s'il est nettement moins maintenable.
Note personnelle : je n'aime vraiment pas du tout la syntaxe de Rust, mais vraiment :(. À chaque fois que j'en fais je meurs un petit peu. Après je maintiens qu'il s'agit d'un des meilleurs langages du marché à cette heure et une tendance de fond qui me pousse à prendre la vague.
Bon je vais reprendre le début du kata @Kysofer (qui va me faire intervenir dans ses formations) pour montrer comment il programme en OOP "pure" avec Rust en mettant en place une encapsulation stricte (à la Yegor Bugayenko). Le poste se fera en plusieurs parties, cette première étape consistant à montrer comment fonctionnent les trait
, les struct
et la notion de value borrowed
pour les débutants.
Objectifs du kata :
- Fournir deux structures différentes permettant l'addition.
- Décorer la première structure par la seconde.
- Introduction succincte au
value borrowed
.
Code :
#![allow(non_snake_case)] // Oui je viens du monde Java/Kotlin
// Structures
struct Couple {
opA: i32,
opB: i32,
}
struct Triplet {
opA: Couple,
opB: i32,
}
// Interface
trait Addition {
fn add(&self) -> i32;
}
// Implementations
impl Addition for Couple {
fn add(&self) -> i32 {
return self.opA + self.opB;
}
}
impl Addition for Triplet {
fn add(&self) -> i32 {
return self.opA.add() + self.opB;
}
}
Exécution :
Pour instancier et exécuter le code il faut écrire ceci. Tout marche, aucun problème.
fn main() {
let additionA = Couple { opA: 1, opB: 2 };
println!("Couple add : [{}]", additionA.add()); // Print 3
let additionB = Triplet {
opA: additionA,
opB: 3,
};
println!("Triplet add : [{}]", additionB.add()); // Print 6
}
La petite difficulté (el famoso "value borrowed") arrive dès que l'on initialise les deux structures l'une derrière l'autre :
fn main() {
let additionA = Couple { opA: 1, opB: 2 };
let additionB = Triplet {
opA: additionA,
opB: 3,
};
println!("Couple add : [{}]", additionA.add()); // NE COMPILE PAS
println!("Triplet add : [{}]", additionB.add());
}
En réalité, au moment du premier println!()
, la variable additionA
n'est plus dans l'espace courant mais a été empruntée par Triplet
, elle se retrouve donc utilisable mais uniquement par lui. Alors soit on réordonnance le code (ce que j'ai fait dans la première exécution qui fonctionne) soit on indique que Triplet
restitue la variable qu'il a emprunté (je montrerai plus tard comment faire).
Bref, jusque là rien de transcendant nous remarquerons quand même que Triplet
contient un Couple
(c'est-à-dire une structure) et non une Addition
(c'est-à-dire une interface) ce qui matérialise un couplage fort entre les types et donc l'impossibilité de programmer par contrat (c'est-à-dire en masquant les implémentations et en protégeant l'encapsulation des données contenues dans la structure Couple
).
C'est là qu'arrivera la second difficulté dont je parlerai aussi plus tard : comment calculer dynamiquement les tailles des implémentations des traits pour les utiliser en tant qu'attribut d'une structure.
Avis personnel : depuis quelques mois que je m'amuse avec Rust je peux dire que globalement j'aime ce langage mais cela ne m'empêche pas de le trouver pauvre sur pas mal de ses aspects (au sens paradigme de programmation).
Dans ce qui me déplaît, je mettrais la forte emprunte qu'il retire C et du C++, notamment leur style procédurale omniprésent (on ne code plus comme en Pascal en 2020, damned), l'encapsulation découragée totalement (en ce sens Rust n'est pas objet pour un sous, et la programmation en structure-first est un anti-concept, encore une fois cf. Elegant Objects de Yegor Bugayenko) et pour ma plus grande tragédie, une syntaxe que je trouve lourdingue car s'appuyant sur beaucoup de symboles ou trop peux expressive (je suis navrée pour ceux qui pensent que i32 et u32 sont de bonnes façons d'écrire des entiers signés ou non en 2020).
Encore une fois, la syntaxe de Kotlin (sauf le sucre syntaxique du préfixe get/set et les equals methods), l'API immutable de Kotlin, la gestion des Threads/KoRoutines de Kotlin, le null-check de Kotlin, le tout mêlé au Owernship de Rust, à la performance du binaire produit par son compilateur, à sa capacité à gérer du bas niveau, tout ceci en ferait sûrement l'un des langages les plus efficaces et fiable du siècle.
Je prie pour que Kotlin Native soit un "game changer" notamment pour qu'il parvienne à s'élever au niveau de Rust en terme de performances et de protection contre les race-conditions.
Alors ce tutoriel est très bien pour ceux qui souhaitent apprendre la syntaxe du langage par contre en aucun cas il ne correspond au titre de l'e-book dont il est un chapitre : "Introduction au langage Kotlin, découvrir les notions avancées de la programmation orientée objet".
En rien l'article ne parle d'OOP et de ses concepts avancés, bien au contraire il met en avant les aspects du langage qui poussent à la programmation procédurale réalisée à partir de structures de données façon C/VB/PL-SQL et je m'explique.
Lorsque vous créez une classe avec des getters et des setters, vous ne faites ni plus ni moins que de créer une structure avec des attributs public déguisés en attributs privés. Fondamentalement, même si c'est au travers d'une méthode, vous permettez à n'importe quelle autre classe de violer l'aspect le plus fondamental de l'OOP : l'encapsulation (je vous invite à suivre les tutos de @Kysofer sur le sujet, c'est un grand gourou du domaine).
D'ailleurs, et pour reprendre l'un de ses cours, l'encapsulation c'est deux composantes :
- Personne d'autre que la classe ne peut connaître (et encore moins modifier) les données qu'elle contient.
- Personne d'autre que la classe ne peut connaître le type réel des données qu'elle contient.
Avec un exemple simple, si j'ai cette horreur (du point de vue de l'OOP) :
val name:String = person.getName()`
person.setName("my-name")`
Alors cela revient exactement au même que d'écrire :
val name:String = person.name`
person.name = "my-name"
Cela est tellement la même chose que Kotlin l'assume et génère à la compilation, à partir des getters/setters, le code du second exemple pour permettre l'accès en public aux attributs.
Mais là n'est pas le problème, en effet le vrai problème est que si je venais à changer le type interne de name
pour le passer d'une String
à un nouveau type, par exemple appelé Name
, alors il faudra que je modifie TOUS LES APPELS EFFECTUÉS à getName() car les codes appelant s'attendent à une String, rien n'est encapsulé, rien n'est masqué, a contrario toute la représentation interne fuite à travers les getters/setters et les gens appellent cela innocemment de l'OOP alors que ça n'en est pas du tout : ce sont des struct
déguisées en objets.
La solution consiste à n'utiliser que des interfaces car par essence, une interface ne peut pas avoir d'attributs. Alors certes les dérives depuis Java 8 et certains anti-patterns de la programmation fonctionnelle (du point de vue de l'OOP toujours) ont eu tendance à modifier le langage mais dans la pratique, c'est vraiment une très mauvaise idée de mettre des attributs/constantes dans une interface.
Je sais que @Kysofer et @Lenny réfléchissaient à faire des tutos sur l'OOP sur Youtube/PeerTube, j'espère que ce post va les motiver à passer à l'acte. D'ailleurs je partagerai toutes vos vidéos mes chéris :) #Waiting
Je vous invite à lire ce post visant à expliquer comment programmer en orienté objet une partie de tennis...
Eh bien sachez que rien de ce qu'à écrit le monsieur n'est orienté objet ! Quasiment tout le code est procédurale et impératif, ses objets (Joueur, Partie, etc) sont en réalité des structures de données comme en C dans lesquelles n'importe quelle valeur peut être modifiée depuis une classe extérieure via un setter.
Je rappelle que le concept fon-da-men-tale de la POO c'est l'encapsulation. Si vous n'encapsulez rien, alors vous faites du procédural et vous vous échinez à mettre en place des getters et des setters certainement pour avoir bonne conscience bien qu'en réalité, un attribut public fasse la même chose.
Remarque :
- Le concept de cache ici pose problème puisque des méthodes qui transforment (à base de verbes) retournent en réalité quelque chose.
- Les méthodes avec des boolean ont des verbes, c'est une exception à la Yegorification du code.
// Usage :
object Main {
fun regularUseCase() {
// Given
val christmas = LocalDate(2019, 12, 25)
val calendar:HolidaysCalendar = HolidaysCalendarForYear(Year(2019))
// When
val daysOff:DateSet = calendar.daysOff()
// Then
println(daysOffs.contains(christmas)) // print true
}
fun cachedUseCase() {
// Given
val christmas = LocalDate(2019, 12, 25)
val cache:Cache = HolidaysCalendarCache()
// When
val daysOff2:HolidaysCalendar = cache.value(Year(2019))
val daysOff3:HolidaysCalendar = cache.value(Year(2019))
// Then
println(daysOff2.contains(christmas)) // print true
println(daysOff2 === daysOff3) // print true (same instance)
}
@JvmStatic
fun main() {
val main = Main()
main.regularUseCase()
main.cachedUseCase()
}
}
// Interfaces
interface DateSet {
/**
* Determine whether or not the specified date is in this set.
*
* @param date
* The date to research.
*
* @return true if the date exists in this set, false otherwise.
*/
fun contains(date:LocalDate):Boolean
/**
* Determine whether or not the specified date is in this set.
*
* @param date
* The date to research.
*
* @return true if the date exists in this set, false otherwise.
*/
fun contains(date:Calendar):Boolean
/**
* Return the current set of date as an iterable collection.
*
* @return A collection having all the date stored in this set.
*/
fun asCollection():Collection<LocalDate>
}
interface HolidaysCalendar {
/**
* Return a set of holiday dates.
*
* @return All holidays for a period (see implementation for more detail).
*/
fun daysOff():DateSet
/**
* The period covered by this calendar.
*
* @return Something in the CalenadrPeriod enumeration.
*/
fun range():CalenadrPeriod
}
class Cache<K, V> {
/**
* Determine whether or not the specified value exists in this cache.
*
* @param value
* The value to search.
*
* @return true if the value has been found, false otherwise.
*/
fun contains(value:V):Boolean
/**
* Determine whether or not a key exists in this cache.
*
* @param key
* The key to search.
*
* @return true if the key exists, false otherwise (reminder: a key cannot exists if linked to nothing).
*/
fun containsKey(key:K):Boolean
/**
* Retrieve the value related to the specified key.
*
* @param key
* The key related to the researched value.
*
* @return The value related to the given key.
*
* @throw UnexistingEntryException
* When the subsystem cached by this object is not able to restitute a value using the specified key.
*/
fun value(key:K):V
/**
* The list of keys used by this cache.
*
* @return The list of keys used by this cache.
*/
fun keys():List<K>
/**
* Remove the specified key in order to force an update.
*
* @param key
* The key of the cache entry to remove.
*/
fun remove(key:K)
/**
* Clear all entry is the current cache.
*/
fun reset()
}
// Implementation of HolidaysCalendar
class HolidaysCalendarForYear(private val year:Year):HolidaysCalendar
class HolidaysCalendarForMonth(private val year:Year, private val month:Month):HolidaysCalendar
// Implementation of Cache
class HolidaysCalendarCache:Cache<Year, HolidaysCalendar>
Whaouuu. @Lenny qui poste des liens de ouf dans des tickets mais qui ne les reposte pas sur le cozo ! Bref un très bon article arguant sur les getter et setter en Java.
L'article est d'Allen Holub à ranger à côté de ceux de Yegor Bougayenko.
Je trolle un peu mais je subodore que cela fût écrit par des devs C ou éventuellement Scala / Haskell / Lisp.
Une fonction prenant autant la terre entière en paramètre, notamment avec des algo-switchers (boolean) est typique des personnes qui pensent structures et non ségrégation et en encapsulation.
Clean-coder est difficile, l'OOP l'est aussi, la PF également alors allier les trois correctement...
Très très bon article sur l'héritage en Java et ailleurs expliquant pourquoi il faut ne jamais l'utiliser !
Je vais tenter de résumer la chose :
La programmation orientée objet repose sur l'encapsulation, il faut donc dialoguer avec les instances via leurs méthodes qui définissent un contrat de facto (ie. interface). Dès que l'on met en place de l'héritage, le contrat éclate toute possible encapsulation en exposant la représentation interne via les attributs. De ce fait, l'encapsulation est brisée et le développeur reprend une approche procédurale où les données sont exposées et les classes, de grosses structures de données remplies et vidées par d'autres classes.
Rust est un langage orienté fonctionnel, de ce fait il lui manque une encapsulation forte dans des classes pour utiliser de l'OOP (il est très proche de C++ sur ce point). Mais il est possible de faire quelque chose de sympa avec les Traits
:
trait Quack {
fn quack(&self);
}
struct Duck ();
impl Quack for Duck {
fn quack(&self) {
println!("quack!");
}
}
struct RandomBird {
is_a_parrot: bool
}
impl Quack for RandomBird {
fn quack(&self) {
if ! self.is_a_parrot {
println!("quack!");
} else {
println!("squawk!");
}
}
}
let duck1 = Duck();
let duck2 = RandomBird{is_a_parrot: false};
let parrot = RandomBird{is_a_parrot: true};
let ducks: Vec<&Quack> = vec![&duck1,&duck2,&parrot];
for d in &ducks {
d.quack();
}
// quack!
// quack!
// squawk!
@Chlouchloutte m'a faite découvrir ce diagramme il y a quelques minutes.
J'avoue que je ne sais pas trop quoi en penser dans le sens où il m'apparaît comme très procédurale. Typiquement en OOP (Object Oriented Programming), nous avons une encapsulation des données et les traitements qui s'appliqueront sur elles au sein d'une même classe. Or, le découpage en couche implique une séparation des données dans des structures et l'application d'une logique applicative, répartie en couche. Les structures / entités traversant toutes les couches.
Ce n'est pas objet pour un sou. Et ce sera même quasiment impossible de coder proprement en objet avec de telles architectures puisque chaque couche insistera pour séparer les entités des traitements. De facto, nous nous retrouverons avec une armada de développeurs arguant que l'objet "sainul" puisqu'ils ne pourront tout simplement jamais exprimer facilement en objet. Ainsi, les classes issues de l'OOP se résumeront à être de simple modules (au sens Functional-Programming du terme, c'est-à-dire un namespace de fonctions) et les instances ne seront plus que des singletons, qu'ils soient gérés manuellement ou via Spring.
Pour faire de l'objet, il faut que votre architecture soit orientée objet (je simplifie). Pour coder en fonctionnel, il faut que vos données soit accessibles dans des monades (je simplifie aussi). Pour tirer le meilleur des deux mondes, il vous suffit d'avoir une architecture orientée objet, des algorithmes codés via une approche fonctionnelle. Mais visiblement, mes contemporains préfèrent une lutte de religion radicale que de découvrir les avantages de l'autre camp.
@Chlouchloutte j'aurai quand même besoin de te reposer des questions.