Qu'est-ce qu'un code déclaratif ?

Le code déclaratif est un paradigme de programmation qui se concentre sur la description est ce que nous faisons le programme devrait accomplir plutôt que how Ca devrait être fait.

Qu'entend-on par code déclaratif ?

Le code déclaratif est un style de programmation dans lequel le développeur exprime la logique de calcul sans spécifier explicitement le flux de contrôle ou les étapes nécessaires pour obtenir le résultat souhaité. Contrairement à programmation impérative, qui se concentre sur la description de la séquence d'opérations nécessaires pour atteindre un objectif, la programmation déclarative fait abstraction du processus, permettant au développeur de définir est ce que nous faisons le résultat devrait être plutôt que how pour y parvenir.

Cela signifie que dans programmation déclarativeL'accent est mis sur la description des propriétés ou de l'état du système à différents moments, plutôt que sur la fourniture d'une procédure étape par étape pour modifier cet état. Le code déclaratif conduit souvent à des programmes plus simples et plus lisibles, car il élimine la complexité des structures de contrôle, permettant au programmeur de se concentrer sur les résultats finaux souhaités.

Exemples de code déclaratif

Voici quelques exemples de code déclaratif dans différents contextes :

1. SQL (langage de requête structuré)

SÉLECTIONNEZ nom, âge DES utilisateurs OÙ âge > 30 ;

Dans cet exemple, le code spécifie est ce que nous faisons données à récupérer (nom et âge des utilisateurs) et sous quelle condition (âge supérieur à 30 ans), sans détailler comment la base de données doit rechercher, filtrer ou récupérer les données.

2. HTML (langage de balisage HyperText)

Bienvenue sur mon site web

Ceci est un exemple de page.

Ici, le développeur décrit la structure de la page web, comme la présence d'un titre et d'un paragraphe. Il n'est pas nécessaire de préciser comment le navigateur doit restituer les éléments ; c'est abstrait.

3. CSS (feuilles de style en cascade)

h1 {

  color: blue;

}

p {

  font-size: 16px;

}

Dans ce nouvel article concernant notre nouveau projet CSS Par exemple, le code déclare le style des éléments h1 et p (couleur bleue et taille de police, respectivement), sans décrire le processus de bas niveau selon lequel le navigateur doit appliquer les styles.

4. Programmation fonctionnelle (Haskell)

sumList :: [Int] -> Int

sumList xs = sum xs

En Haskell, le code se concentre sur le est ce que nous faisons— additionner la liste d'entiers — sans spécifier le processus d'itération exact. La fonction sum gère les détails de la sommation.

5. React JSX (bibliothèque JavaScript pour l'interface utilisateur)

<button onClick={handleClick}>Click me</button>

Ce code déclaratif décrit le UI L'élément (un bouton) et la logique de gestion des événements (onClick). Le développeur spécifie le résultat souhaité, à savoir un bouton avec un gestionnaire d'événements, mais pas l'implémentation exacte de la gestion de l'événement. React se charge des détails.

Utilisations du code déclaratif

Le code déclaratif est utilisé dans divers domaines et scénarios, offrant des avantages tels que la simplicité, l'expressivité et l'abstraction des détails d'implémentation. Voici quelques utilisations clés du code déclaratif :

• Base de données requêtes (SQL). SQL est l'un des exemples les plus courants de programmation déclarative. En SQL, on spécifie est ce que nous faisons les données que vous souhaitez (par exemple, colonnes, tableaux, conditions) sans avoir besoin de les spécifier how La base de données doit récupérer ces données. Le moteur de base de données sous-jacent optimise l'exécution, ce qui permet aux développeurs de se concentrer sur la logique plutôt que sur les détails d'implémentation.

Mise en situation :

SELECT * FROM customers WHERE age > 30;

Cette requête définit les exigences en matière de données (récupération de toutes les colonnes pour les clients dont l'âge est supérieur à 30 ans) sans spécifier comment le moteur de base de données doit effectuer la recherche.

• Mise en page de page Web (HTML/CSS). HTML et CSS sont des langages déclaratifs utilisés pour structurer et styliser les pages web. HTML définit la structure de la page (titres, paragraphes, images, etc.), tandis que CSS spécifie le style de ces éléments (couleurs, tailles et positions). Les développeurs déclarent la mise en page ou l'apparence souhaitée sans indiquer au navigateur comment afficher ces éléments.

Mise en situation :

<div class="header">Welcome</div>

En CSS :

.header {

  font-size: 24px;

  color: blue;

}

• Programmation fonctionnelle. Fonctionnel langages de programmation comme Haskell, Scala et certaines parties de JavaScript Se concentrer sur la programmation déclarative. Dans ces langages, les fonctions sont souvent écrites sous forme d'expressions décrivant des transformations de données, plutôt que sous forme de séquences d'étapes. Cela conduit à un code plus concis, lisible et maintenable, qui privilégie l'immuabilité et le calcul sans état.

Exemple en Haskell :

map (*2) [1,2,3,4]  -- [2,4,6,8]

Cela déclare la transformation souhaitée (en multipliant chaque élément par 2) plutôt que de spécifier comment l'itération sur la liste doit se produire.

• Cadres d'interface utilisateur (React, Vue.js). Dans les frameworks d'interface utilisateur comme React ou Vue.js, les développeurs déclarent la structure de l'interface utilisateur en termes de composants, de propriétés et d'états. Le framework se charge du rendu et met à jour l'interface si nécessaire. L'approche déclarative permet d'éviter de gérer explicitement les manipulations DOM de bas niveau et le code de gestion des événements.

Exemple en React :

<button onClick={handleClick}>Click me</button>

Ici, vous déclarez qu'un bouton doit apparaître, et React se charge de gérer l'événement et de restituer les mises à jour de l'interface utilisateur lorsque le bouton est cliqué.

• Infrastructure en tant que code (IaC). Des outils comme Terraform, Ansible et CloudLa formation utilise du code déclaratif pour définir l'infrastructure. Dans l'IaC, les développeurs décrivent l'état souhaité de l'infrastructure, et l'outil s'assure que l'infrastructure correspond à cet état. Par exemple, vous pouvez déclarer qu'une machine virtuelle avec certaines propriétés doit exister, et l'outil gèrera le processus de création ou de mise à jour.

Exemple dans Terraform :

resource "aws_instance" "example" {

  ami           = "ami-123456"

  instance_type = "t2.micro"

}

Cela définit l’état souhaité pour la machine virtuelle et Terraform gère la création ou la modification de l’instance.

• Transformation de données (XSLT, LINQ). Dans les scénarios de transformation de données, des langages comme XSLT ou LINQ (Language Integrated Query en C#) permettent des transformations déclaratives de données d'un format à un autre, comme du XML au HTML ou l'interrogation de collections en mémoire. Au lieu de décrire comment parcourir les données et effectuer la transformation, les développeurs déclarent le résultat attendu.

Exemple en XSLT :

<xsl:template match="book">

  <h2><xsl:value-of select="title" /></h2>

</xsl:template>

• Définitions de flux de travail déclaratifs (Apache Airflow, AWS Step Functions)Dans les pipelines de traitement de données modernes ou les systèmes d'orchestration de workflows, la programmation déclarative est utilisée pour définir les workflows. Plutôt que d'écrire des procédures étape par étape pour l'exécution des tâches, vous définissez les tâches et leurs dépendances, laissant au framework le soin de gérer l'ordre d'exécution et la gestion des erreurs.

Exemple dans Airflow (Python):

from airflow import DAG

from airflow.operators.dummy_operator import DummyOperator

from datetime import datetime

dag = DAG('my_dag', start_date=datetime(2021, 1, 1))

task1 = DummyOperator(task_id='start', dag=dag)

task2 = DummyOperator(task_id='end', dag=dag)

tâche1 >> tâche2 # Définition de la dépendance des tâches

• Gestion de la configuration (YAML, JSON). Des outils comme Kubernetes, Docker Compose, ou Pipelines CI / CD utilisent souvent YAML ou JSON pour une configuration déclarative. Ici, vous déclarez l'état souhaité du système (par exemple, les conteneurs à exécuter, les ressources nécessaires, les variables d'environnement) sans spécifier la séquence exacte des actions à accomplir.

Exemple dans Docker Compose (YAML) :

version: '3'

services:

  web:

    image: nginx

    ports:

      - "80:80"

Comment écrire un code déclaratif ?

L'écriture de code déclaratif implique de se concentrer sur la description est ce que nous faisons vous voulez que le programme fasse, plutôt que how Pour le faire. Pour écrire du code déclaratif, vous pouvez suivre ces étapes :

• Identifier le résultat souhaité. Commencez par définir clairement les objectifs du programme. Il peut s'agir d'une transformation de données, d'un affichage de l'interface utilisateur, d'une requête de base de données ou de la configuration de l'infrastructure. L'essentiel est de se concentrer sur le résultat plutôt que sur le processus.
• Utilisez les bons outils ou langages. Choisissez un langage ou un framework prenant en charge la programmation déclarative. Par exemple, SQL est utilisé pour interroger des bases de données, HTML et CSS pour la conception web, des langages de programmation fonctionnelle comme Haskell pour les transformations de données et des frameworks comme React pour le développement d'interfaces utilisateur.
• Abstraire le flux de contrôle. En programmation déclarative, le flux de contrôle est généralement géré par le framework ou le système utilisé. Évitez de spécifier boucles, des conditions ou des opérations détaillées étape par étape. Concentrez-vous plutôt sur l'expression de l'état ou des opérations souhaités.
• Définir des instructions de haut niveau. Écrivez des instructions ou des expressions qui déclarent les propriétés ou transformations souhaitées, laissant le système sous-jacent déterminer comment les implémenter. Par exemple, au lieu de parcourir une liste pour filtrer des valeurs, vous pouvez déclarer une transformation ou une condition de filtrage.
• Exploitez les bibliothèques ou fonctions intégrées. De nombreux langages ou frameworks déclaratifs fournissent des abstractions de haut niveau, telles que des requêtes de base de données, des composants d'interface utilisateur ou des fonctionnalités de gestion d'état, qui vous permettent de spécifier ce que vous voulez sans vous enliser dans les détails d'implémentation.
• Soyez concis et lisible. L'un des atouts du code déclaratif réside dans sa simplicité. Évitez toute complexité inutile en utilisant une syntaxe simple et expressive qui communique clairement le résultat souhaité.

Quels sont les avantages et les défis de l’utilisation d’un code déclaratif ?

Dans cette section, nous explorerons les avantages et les défis liés à l'utilisation du code déclaratif. Comprendre ses avantages et ses limites peut vous aider à déterminer quand et comment utiliser efficacement le code déclaratif dans vos projets.

Avantages du code déclaratif

Voici quelques avantages clés du code déclaratif :

• Plus simple et plus lisible. Le code déclaratif a tendance à être plus concis et plus facile à lire car il se concentre sur la description est ce que nous faisons le programme devrait faire plutôt que how pour le faire. Cela facilite la compréhension et la maintenance.
• Complexité réduiteEn faisant abstraction des détails de bas niveau et du flux de contrôle, le code déclaratif simplifie les tâches complexes, ce qui facilite leur utilisation et leur modification.
• Moins de texte standard. Le code déclaratif nécessite souvent moins de lignes et moins de code répétitif que les approches impératives. Cela conduit à un code plus propre et plus efficace.
• Maintenabilité améliorée. Le niveau d'abstraction plus élevé du code déclaratif signifie qu'il est moins étroitement lié à des détails d'implémentation spécifiques, ce qui le rend plus facile à modifier ou à étendre à l'avenir.
• Il vaut mieux se concentrer sur la logique métier. Les développeurs peuvent se concentrer sur l’expression de la logique ou de l’objectif principal du programme, plutôt que de traiter les étapes procédurales sous-jacentes, ce qui conduit à une résolution de problèmes plus efficace.
• Réduction des erreurs. Avec moins de lignes de code et moins de gestion manuelle des opérations, le code déclaratif réduit les risques d'introduction d'erreurs, telles qu'une mauvaise gestion des boucles ou des conditions.
• Optimisation par le framework ou le système. Dans de nombreux cas, le système (par exemple, un moteur de base de données ou un framework) optimise l'exécution du code déclaratif en coulisses, ce qui conduit à des performances potentiellement meilleures par rapport à la spécification manuelle de chaque étape.

Les défis du code déclaratif

Voici quelques défis associés au code déclaratif :

• Contrôle limité sur l’exécution. En programmation déclarative, le système sous-jacent gère l'exécution des tâches. Cela entraîne parfois des inefficacités ou un manque de contrôle précis sur l'optimisation des performances, rendant plus difficile le réglage de certaines parties du processus.
• Courbe d'apprentissage. Les langages et frameworks déclaratifs requièrent souvent une approche différente de celle des langages impératifs. Pour les développeurs habitués à spécifier chaque étape d'un processus, la transition vers une approche déclarative implique un apprentissage complexe.
• Débogage et traçage. Les détails d'implémentation étant abstraits, le débogage et le suivi du flux d'exécution peuvent s'avérer plus difficiles. Identifier la cause profonde des problèmes peut nécessiter une compréhension approfondie du framework ou du système gérant l'exécution.
• Frais généraux de performance. Dans certains cas, le code déclaratif entraîne une baisse des performances en raison des couches d'abstraction et de la gestion généralisée des tâches. Cela peut s'avérer particulièrement problématique dans les applications critiques pour les performances, où un contrôle précis de l'utilisation des ressources est nécessaire.
• Moins flexabilité. Alors que le code déclaratif se concentre sur le est ce que nous faisons plutôt que le how, cela limite parfois flexLa personnalisation du comportement pour répondre à des exigences spécifiques et complexes peut ne pas être aussi simple ou possible dans les contraintes d'une approche déclarative.
• Désalignement de l'abstraction. Les abstractions fournies par les langages ou frameworks déclaratifs ne correspondent pas toujours parfaitement aux besoins du développeur. Dans certains cas, l'abstraction du système peut compliquer l'expression de certaines logiques, ce qui conduit à des solutions de contournement ou à des compromis.

Code déclaratif vs. code impératif

Comparons le code déclaratif et le code impératif dans un tableau :