В результате изучения функционального программирования в моей голове появились некоторые мысли, которыми я хочу с вами поделиться.

Паттерны проектирования и функциональное программирование? Как это вообще связано?

В умах многих разработчиков, привыкших к объектно-ориентированной парадигме, возникает впечатление, что проектирование программного обеспечения, как таковое, неразрывно связано с ООП и всё остальное — суть ересь. UML, большей частью нацеленный на ООП, используется как универсальный язык для проектирования — хотя он таким, конечно, не является. И мы видим, как мир объектно-ориентированного программирования постепенно погружается в пучину преступного переинженеринга (1).
В силу этого зачастую даже не ставится вопрос о выборе парадигмы программирования. Тем не менее, этот вопрос является весьма существенным, и зачастую правильный ответ даёт большие преимущества (3). Это, вообще говоря, выходит за рамки того, что мы привыкли называть проектированием — это вопрос из области архитектуры.

Лирическое отступление: разница между архитектурой, проектированием и реализацией

Не так давно я наткнулся на весьма интересное исследование — (2). В нём рассматривается задача формализации понятий «архитектура», «проектирование» и «реализация», которые чаще всего употребляются неформально. И авторам удаётся вывести весьма интересный критерий: критерий Intension/Locality. Я не буду углубляться в философию и просто приведу краткое описание критерия (эта часть — фактически перевод) и мои выводы из него.
Свойство Intension (интенсионность) означает способность некой сущности описывать бесконечное множество предметов: например, понятие простого числа. Ему противоположно свойство экстенсионности — сущность описывает конечный набор предметов: например, понятие страны — члены НАТО.
Свойство локальности — сущность влияет только на отдельную часть системы. Соответственно, глобальность — сущность влияет на всю систему в целом.
Дак вот, учитывая эти два свойства, авторы указанного исследования составляют такую таблицу:

Пользуясь ей легко определить, что относится к уровню архитектуры, а что — к уровню проектирования. И вот мой вывод: выбор парадигмы программирования, платформы и языка — это решение уровня архитектуры, т.к. этот выбор глобален (затрагивает все части системы) и интенсионен (парадигмы определяют способы решения бесконечного множества задач).

Тем не менее, решить столь глобальную задачу (найти критерии выбора подходящей парадигмы) мне пока не по силам. Поэтому я решил выбрать два уже существующих класса задач и показать, что для них стоит использовать не привычный для многих ОО подход, а функциональный, который в последнее время приобретает (заслуженно) всё большую популярность.
Классы задач я выбрал необычным методом — я взял два паттерна ОО проектирования и показал, что они, по сути — ограниченная реализация понятия из области функционального программирования — функции высшего порядка (higher-order function, далее: ФВП). Гипотеза заключалась в том, что паттерны — это устоявшиеся решения определённых проблем, а раз возникают проблемы и их устоявшиеся решения, видимо есть некие слабости и недостатки, которые приходиться преодолевать. Для рассмотренных паттернов это действительно так.
Кстати говоря, подобный подход был использован в (5) и (6). В (6) вообще было указано на возможность замены большинства паттернов, но подробный анализ каждого не проводился. В (5) было более подробное рассмотрение Command и Strategy, но немного с другой стороны. Я решил сделать что-то более практичное, чем в (6), и с другими акцентами, чем в (5). Итак, приступим.