E-Book
7 Tage kostenlos im Abo
E-Book
12,99 €

Программируй & типизируй E-Book

Влад Ришкуция

0,0

Erhalten Sie Zugang zu diesem und mehr als 300000 Büchern ab EUR 5,99 monatlich.

Herausgeber: Питер
Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
Sprache: Russisch

Beschreibung

Причиной многих программных ошибок становится несоответствие типов данных. Сильная система типов позволяет избежать целого класса ошибок и обеспечить целостность данных в рамках всего приложения. Разработчик, научившись мастерски использовать типы в повседневной практике, будет создавать более качественный код, а также сэкономит время, которое потребовалось бы для выискивания каверзных ошибок, связанных с данными. В книге рассказывается, как с помощью типизации создавать программное обеспечение, которое не только было бы безопасным и работало без сбоев, но также обеспечивало простоту в сопровождении. Примеры решения задач, написанные на TypeScript, помогут развить ваши навыки работы с типами, начиная от простых типов данных и заканчивая более сложными понятиями, такими как функторы и монады.

Details

Sie lesen das E-Book in den Legimi-Apps auf:

Android

iOS

von Legimi
zertifizierten E-Readern

Kindle™-E-Readern
(für ausgewählte Pakete)

Seitenzahl: 374

Veröffentlichungsjahr: 2024

Das E-Book (TTS) können Sie hören im Abo „Legimi Premium” in Legimi-Apps auf:

Android

iOS

Bewertungen

0,0

Rezensionen(0 Rezensionen)

Leseprobe

Влад Ришкуция

Программируй & типизируй

Научный редактор Ю. Имбро

Переводчик И. Пальти

Технический редактор Н. Хлебина

Литературный редактор Н. Хлебина

Художники Н. Гринчик, В. Мостипан, Г. Синякина (Маклакова)

Корректоры Е. Павлович, Т. Радецкая

Верстка Г. Блинов

Влад Ришкуция

Программируй & типизируй. — СПб.: Питер, 2021.

ISBN 978-5-4461-1692-8

Предисловие

Эта книга — итог многих лет изучения систем типов и правильности работы программного обеспечения, выраженный в виде практического руководства по созданию реальных приложений.

Мне всегда нравилось искать способы написания более совершенного кода, но собственно начало этой книги, мне кажется, было заложено в 2015 году. Я тогда перешел из одной команды разработчиков в другую и хотел обновить свои знания языка C++. Я начал смотреть видео с конференций по C++, читать книги Александра Степанова по обобщенному программированию и полностью изменил свои представления о том, как нужно писать код.

Параллельно в свободное время я изучал Haskell и осваивал продвинутые свойства его системы типов. Программируя на функциональном языке, начинаешь понимать, как много естественных возможностей подобных языков со временем приживаются в более распространенных языках.

Я прочитал немало книг на эту тему, начиная от Elements of Programming и From Mathematics to Generic Programming Степанова1 и до Category Theory for Programmers Бартоша Милевски (Bartosz Milewski)2 и Types and Programming Languages Бенджамина Пирса (Benjamin Pierce)3. Как вы понимаете из названий, книги посвящены скорее теоретико-математическим вопросам. Чем больше я узнавал о системах типов, тем лучше становился код, который я писал на работе. Между теоретическими вопросами проектирования систем типов и повседневной работой над программным обеспечением существует самая непосредственная связь. Я вовсе не открываю Америку: все причудливые возможности систем типов существуют как раз для решения реальных задач.

Я осознал, что далеко не у всех практикующих программистов есть время и желание читать объемные книги с математическими доказательствами. С другой стороны, я не потратил время впустую за чтением этих книг: благодаря им я стал лучшим специалистом по программному обеспечению. Мне стало понятно, что есть потребность в книге, в которой бы описывались системы типов и их преимущества на менее формальном языке, с упором на практическое применение в ежедневной работе.

Цель книги — подробный анализ возможностей систем типов, начиная от базовых типов, функциональных типов и создания подтипов4, ООП, обобщенного программирования и типов более высокого рода, например функторов и монад. Вместо того чтобы сосредоточиться на теоретической стороне этих возможностей, я опишу их практическое применение. В данной книге рассказывается, как и когда использовать каждую из них, чтобы сделать свой код лучше.

Изначально предполагалось, что примеры кода будут на языке C++. Система типов C++ обладает намного большими возможностями, чем у таких языков, как Java и C#. С другой стороны, C++ — сложный язык, и я не хотел искусственно ограничивать аудиторию книги, так что решил применить вместо него TypeScript. Система типов этого языка тоже располагает широкими возможностями, но его синтаксис более доступен, поэтому изучение примеров не доставит сложностей даже тем, кто привык к другим языкам. В приложении Б приведена краткая шпаргалка по используемому в данной книге подмножеству TypeScript.

Я надеюсь, что вы получите удовольствие от чтения этой книги и изучите кое-какие новые методики, которые сможете сразу же применить в своих проектах.

1Степанов А., Мак-Джонс П. Начала программирования. — М.: Вильямс, 2011. Роуз Д., Степанов А.А. От математики к обобщенному программированию. — М.: ДМК Пресс, 2015.

2«Теория категорий для программистов». Ее неофициальный перевод можно найти на сайте https://henrychern.wordpress.com/2017/07/17/httpsbartoszmilewski-com20141028category-theory-for-programmers-the-preface/. — Примеч. пер.

3Пирс Б. Типы в языках программирования. — М.: Лямбда пресс; Добросвет, 2011.

4Здесь и далее для единообразия subtype/supertype переводится как «подтип/надтип», хотя в русскоязычной литературе первое чаще называют «подтип» (а не субтип), а второе — «супертип». — Примеч. пер.

Благодарности

Прежде всего я хотел бы поблагодарить мою семью за поддержку и понимание. На каждом этапе данного пути со мной были моя жена Диана и дочь Ада, поддерживая меня и предоставляя свободу, необходимую для завершения этой книги.

Написание книги, безусловно, заслуга целой команды. Я признателен Майклу Стивенсу (Michael Stephens) за первоначальные отзывы. Я хочу поблагодарить моего редактора Элешу Хайд (Elesha Hyde) за всю ее помощь, советы и отзывы. Спасибо Майку Шепарду (Mike Shepard) за рецензию на каждую из глав и честную критику. Кроме того, спасибо Херману Гонсалесу (German Gonzales) за просмотр всех до единого примеров кода и проверку правильности их работы. Я хотел бы поблагодарить всех рецензентов за уделенное мне время и бесценные отзывы. Спасибо вам, Виктор Бек (Viktor Bek), Роберто Касадеи (Roberto Casadei), Ахмед Чиктэй (Ahmed Chicktay), Джон Корли (John Corley), Джастин Коулстон (Justin Coulston), Тео Деспудис (Theo Despoudis), Дэвид Ди Мария (David DiMaria), Кристофер Фрай (Christopher Fry), Херман Гонсалес-Моррис (German Gonzalez-Morris), Випул Гупта (Vipul Gupta), Питер Хэмптон (Peter Hampton), Клайв Харбер (Clive Harber), Фред Хит (Fred Heath), Райан Хьюбер (Ryan Huber), Дес Хорсли (Des Horsley), Кевин Норман Д. Капчан (Kevin Norman D. Kapchan), Хосе Сан-Леандро (Jose San Leandro), Джеймс Люй (James Liu), Уэйн Мазер (Wayne Mather), Арнальдо Габриэль Айала Мейер (Arnaldo Gabriel Ayala Meyer), Риккардо Новьелло (Riccardo Noviello), Марко Пероне (Marco Perone), Джермаль Прествуд (Jermal Prestwood), Борха Кеведо (Borja Quevedo), Доминго Себастьян Састре (Domingo Sebastia'n Sastre), Рохит Шарм (Rohit Sharm) и Грег Райт (Greg Wright).

Я хотел бы поблагодарить моих сослуживцев и наставников за все, чему они меня научили. Когда я изучал возможности применения типов для улучшения нашей кодовой базы, мне повезло встретить нескольких замечательных менеджеров, всегда готовых прийти на помощь. Спасибо Майку Наварро (Mike Navarro), Дэвиду Хансену (David Hansen) и Бену Россу (Ben Ross) за их веру в меня.

Спасибо всему сообществу разработчиков C++, от которых я столь многому научился, особенно Шону Пэренту (Sean Parent) — за вдохновение и замечательные советы.

О книге

Цель этой книги — продемонстрировать вам, как писать лучший, более безопасный код с помощью систем типов. Хотя большинство изданий, посвященных системам типов, сосредотачиваются на более формальных аспектах вопроса, данная книга представляет собой скорее практическое руководство. Она содержит множество примеров, приложений и сценариев, встречающихся в повседневной работе программиста.

Целевая аудитория

Книга предназначена для программистов-практиков, которые хотят узнать больше о функционировании систем типов и о том, как с их помощью повысить качество своего кода. Желательно иметь опыт работы с объектно-ориентированными языками программирования: Java, C#, C++ или JavaScript/TypeScript, а также хотя бы минимальный опыт проектирования ПО. Хотя в этой книге рассматриваются различные методики написания надежного, пригодного для компоновки и хорошо инкапсулированного кода, предполагается, что вы понимаете, почему эти свойства желательны.

Структура книги

Книга содержит 11 глав, посвященных различным аспектам типизированного программирования.

• В главе 1 мы познакомимся с типами и их системами, обсудим, для чего они служат и какую пользу могут принести. Рассмотрим существующие виды систем типов и поговорим о строгой, а также статической и динамической типизациях.

• В главе 2 мы рассмотрим простые типы данных, существующие в большинстве языков программирования, и нюансы, которые следует учитывать при их использовании. К распространенным простым типам данных относятся: пустой тип и единичный тип, булевы значения, числа, строки, массивы и ссылки.

• В главе 3 мы изучим сочетаемость: разнообразные способы сочетания типов для определения новых типов. Кроме того, рассмотрим различные способы реализации паттерна проектирования «Посетитель» и алгебраические типы данных.

• В главе 4 мы поговорим о типобезопасности — пути снижения неоднозначности и предотвращения ошибок при использовании типов. Кроме того, я расскажу о добавлении/удалении информации о типе из кода с помощью приведения типов.

• В главе 5 вы познакомитесь с функциональными типами и возможностями, возникающими благодаря созданию функциональных переменных. Мы рассмотрим альтернативные способы реализации паттерна проектирования «Стратегия» и конечных автоматов, а также базовые алгоритмы map(), filter() и reduce().

• В главе 6 будет представлен расширенный материал предыдущей главы и продемонстрировано несколько продвинутых приложений функциональных типов данных, начиная от упрощенного паттерна проектирования «Декоратор» и заканчивая возобновляемыми и асинхронными функциями.

• В главе 7 мы познакомимся с созданием подтипов и обсудим совместимость типов данных. Мы рассмотрим применение низшего и высшего типов и увидим, как связаны друг с другом тип-сумма, коллекции и функциональные типы с точки зрения подтипизации.

• В главе 8 мы обсудим ключевые элементы объектно-ориентированного программирования и их использование. Рассмотрим интерфейсы, наследование, сочетание типов и примеси.

• В главе 9 вы познакомитесь с обобщенным программированием и его первым приложением: обобщенными структурами данных. Эти структуры отделяют схему данных от них самих; обход структур возможен с помощью итераторов.

• В главе 10 мы продолжим тему обобщенного программирования и обсудим обобщенные алгоритмы и категории итераторов. Обобщенными являются алгоритмы, которые можно использовать повторно для различных типов данных. Итераторы играют роль интерфейса между структурами данных и алгоритмами и, в зависимости от своих возможностей, могут запускать различные алгоритмы.

• В главе 11, заключительной, будут описаны типы, принадлежащие к более высокому роду, и дано объяснение, что такое функторы и монады и как их использовать. Завершат эту главу ссылки на литературу для дальнейшего изучения.

Все главы используют понятия, описанные в предыдущих главах книги, так что читать их следует по порядку. Тем не менее четыре основные темы более или менее независимы. В первых четырех главах описываются основные понятия; в главах 5 и 6 рассказывается о функциональных типах данных; в главах 7 и 8 — о создании подтипов; главы 9, 10 и 11 посвящены обобщенному программированию.

О коде

Эта книга содержит множество примеров исходного кода как в пронумерованных листингах, так и внутри обычного текста. В обоих случаях исходный код набран воттакиммоношириннымшрифтом с целью отличить его от обычного текста. Иногда код также набран полужирнымшрифтом, чтобы подчеркнуть изменения по сравнению с предыдущими шагами в текущей главе, например при добавлении новой функциональной возможности к уже существующей строке кода.

Во многих случаях первоначальный исходный код был переформатирован: были добавлены разрывы строк и переработаны отступы, чтобы наилучшим образом использовать доступное место на страницах книги. В редких случаях этого оказывалось недостаточно, и листинги включают маркеры продолжения строки (). Кроме того, из исходного кода нередко удалялись комментарии там, где он описывался в тексте. Многие листинги сопровождают примечания к коду, подчеркивающие важные нюансы.

Исходный код для всех листингов данной книги доступен для скачивания с GitHub по адресу https://github.com/vladris/programming-with-types/. Сборка кода производилась с помощью версии 3.3 компилятора TypeScript со значением ES6 для опции target и c опцией strict.

Об авторе

Влад Ришкуция — специалист по разработке ПО в Microsoft, имеет более чем десятилетний опыт. За это время он руководил несколькими крупными программными проектами и обучил множество молодых специалистов.

Дискуссионный форум книги

Покупка этой книги дает право на бесплатный доступ к частному веб-форуму издательства Manning, где можно оставлять комментарии о книге, задавать технические вопросы и получать помощь от автора книги и других пользователей. Чтобы попасть на этот форум, перейдите по адресу https://livebook.manning.com/#!/book/natural-language-processing-in-action/discussion. Узнать больше о форумах издательства и правилах поведения на них можно на странице https://livebook.manning.com/#!/discussion.

Обязательства издательства Manning по отношению к своим читателям заключаются в том, чтобы предоставить место для содержательного диалога между отдельными читателями, а также читателями и авторами. Эти обязательства не включают какого-либо конкретного объема участия со стороны авторов, чей вклад в работу форума остается добровольным (и неоплачиваемым). Мы советуем вам задавать авторам интересные и трудные вопросы, чтобы их интерес не угас!

Об иллюстрации на обложке

Рисунок на обложке называется Fille Lipporolle en habit de Noce («Девица Липороль в свадебном платье»). Эта иллюстрация взята из недавнего переиздания книги Жака Грассе де Сан-Савье Costumes de Diffe'rents Pays («Наряды разных стран»), опубликованной во Франции в 1797 году. Все иллюстрации прекрасно прорисованы и раскрашены вручную. Широкое разнообразие коллекции нарядов Грассе де Сан-Савье напоминает нам, насколько разъединены были различные регионы мира всего 200 лет назад. Изолированные друг от друга, люди говорили на разных диалектах и языках. На улицах городов и в деревнях по одной манере одеваться можно было легко понять, каким ремеслом занимается человек и каково его социальное положение.

Стили одежды с тех пор изменились, и столь богатое разнообразие различных регионов угасло. Зачастую непросто отличить даже жителя одного континента от жителя другого, не говоря уже о городах и странах. Возможно, мы пожертвовали культурным многообразием в пользу большего разнообразия личной жизни — и определенно более разнообразной и динамичной жизни технологической.

В наше время, когда книги на компьютерную тематику так мало отличаются друг от друга, издательство Manning отдает должное изобретательности и инициативе компьютерного бизнеса обложками книг, основанными на богатом разнообразии жизни в разных уголках мира двухвековой давности, возвращенном к нам иллюстрациями Жака Грассе де Сан-Савье.