함수형 프로그래밍 핵심: 순수 함수와 불변성의 이해

함수형 프로그래밍의 핵심: 순수 함수와 불변성

함수형 프로그래밍(Functional Programming)은 소프트웨어를 함수의 생성과 조합을 통해 구축하는 프로그래밍 스타일입니다.

• 핵심 기술: 함수형 프로그래밍은 예측 가능하고 관리하기 쉬운 코드를 만들기 위해 순수 함수(Pure Functions)의 개념에 크게 의존합니다.

• 기술적 세부사항:

  • 재사용성: 독립적으로 설계된 함수는 코드 여러 부분에서 쉽게 재사용됩니다.
  • 상태 비저장 (Stateless): 함수의 출력은 오직 입력값에만 의존하며, 내부 또는 외부의 가변 상태에 영향을 받지 않아 동일 입력에 대해 항상 동일한 출력을 보장합니다.
  • 테스트 용이성: 자체 포함적이고 예측 가능하며 부작용이 없는 함수는 테스트와 디버깅이 훨씬 간편합니다.
  • 동시성 친화적: 상태 비저장 및 불변성 특성으로 인해 병렬 실행 시 발생하는 문제를 줄여 동시성 프로그래밍에 유리합니다.

  순수 함수 조건 (3가지 규칙):
  1. 단일 값 반환: 항상 정확히 하나의 출력 값만 반환해야 합니다.
  2. 입력값 기반 계산: 반환 값은 오직 전달된 인자(입력값)에 의해서만 결정되어야 하며, 외부 상태에 의존하지 않아야 합니다. (예: Math.random() 사용 금지)
  3. 상태 변경 금지 (No Mutation): 입력된 데이터를 변경하거나 함수 외부의 상태를 변경해서는 안 됩니다. 새로운 데이터를 생성해야 합니다.

• 개발 임팩트:

  • 코드의 예측 가능성을 높여 버그 발생 가능성을 줄입니다.
  • 테스트 작성 및 자동화가 용이해집니다.
  • 코드를 모듈화하고 재사용하기 쉬워 유지보수성이 향상됩니다.
  • 불변성을 통해 동시성 환경에서 발생하는 복잡성을 효과적으로 관리할 수 있습니다.

• 고려사항: 대규모 데이터 처리 시 불변 데이터 구조를 복사하는 비용이 성능 이슈를 야기할 수 있습니다. 이 경우 성능과 불변성 사이의 트레이드오프를 신중하게 고려해야 합니다. Java와 같은 언어에서는 불변성을 유지하기 위해 명시적으로 새로운 컬렉션을 생성해야 할 수 있습니다.