Реактивное программирование

Реактивное программирование — парадигма программирования, ориентированная на потоки данных и распространение изменений. Это означает, что должна существовать возможность легко выражать статические и динамические потоки данных, а также то, что нижележащая модель исполнения должна автоматически распространять изменения благодаря потоку данных.

К примеру, в императивном программировании присваивание a = b + c будет означать, что переменной a будет присвоен результат выполнения операции b + c, используя текущие (на момент вычисления) значения переменных. Позже значения переменных b и c могут быть изменены без какого-либо влияния на значение переменной a.

В реактивном же программировании значение a будет автоматически пересчитано, основываясь на новых значениях.

Современные табличные процессоры представляют собой пример реактивного программирования. Ячейки таблицы могут содержать строковые значения или формулу вида =B1+C1, значение которой будет вычислено исходя из значений соответствующих ячеек. Когда значение одной из зависимых ячеек будет изменено, значение этой ячейки будет автоматически обновлено.

Другой пример — это языки описания аппаратуры (HDL), такие как Verilog. Реактивное программирование позволяет моделировать изменения в виде их распространения внутри модели.

Реактивное программирование предлагалось как путь для лёгкого создания пользовательских интерфейсов, анимации или моделирования систем, изменяющихся во времени.

К примеру, в MVC архитектуре с помощью реактивного программирования можно реализовать автоматическое отражение изменений из Model в View и наоборот из View в Model.

Реактивные подходы к программированию

Императивное реактивное программирование

Можно соединить парадигмы реактивного и императивного программирования. В такой связке императивные программы могли бы работать над реактивными структурами данных.

Объектно-ориентированное реактивное программирование

Объектно-ориентированное реактивное программирование (ООРП) — это комбинация объектно-ориентированного подхода с реактивным. Вероятно, наиболее естественный способ сделать это состоит в том, что вместо методов и полей у объектов есть реакции, которые автоматически пересчитывают значения, и другие реакции зависят от изменений этих значений.

Функциональное реактивное программирование

Функциональное программирование является наиболее естественным базисом для реализации реактивной архитектуры, хорошо сочетаясь с параллелизмом.

Функциональное реактивное программирование (ФРП) сформировалось в 1997 году, с предложением языка Fran^[1]. Позже были разработаны такие языки как Fruit, FRP и RT-FRP, FAL, Frob, Fvision, Yampa^[2].

Простейшее функциональное реактивное выражение имеет следующую форму^[3]:

b1 `until` e => b2

что буквально означает «вести себя как b1 до возникновения события e, после этого вести себя как b2».

Реализации

Elm — функциональный реактивный язык программирования, компилирующийся в HTML, CSS и JavaScript.
Flapjax^[англ.] — событийно-реактивный язык для программирования веб-приложений.
ReactiveX — мультиплатформенная реализация реактивного программирования для Java, JS, C#, Scala, Clojure, Swift и др.
Reactive.jl — FRP-реализация для Julia.
ObservableComputations — мультиплатформенная реализация для .NET.

Ссылки

↑ Functional Reactive Animation (неопр.). Дата обращения: 8 сентября 2015. Архивировано 11 ноября 2020 года.
↑ Mun Hon Cheong. Functional Programming and 3D Games. — The University of New South Wales, 2005. Архивировано 23 июля 2014 года.
↑ Paul Hudak. Modular Domain Speciﬁc Languages and Tools. — IEEE Computer Society Press, Department of Computer Science, Yale University, 1998. Архивировано 17 октября 2013 года.

[1] Functional Reactive Animation (неопр.). Дата обращения: 8 сентября 2015. Архивировано 11 ноября 2020 года.

[2] Mun Hon Cheong. Functional Programming and 3D Games. — The University of New South Wales, 2005. Архивировано 23 июля 2014 года.

[3] Paul Hudak. Modular Domain Speciﬁc Languages and Tools. — IEEE Computer Society Press, Department of Computer Science, Yale University, 1998. Архивировано 17 октября 2013 года.

[1]

[2]

[3]