Programação funcional: o que são funções puras, determinísticas e que não provocam efeitos colaterais

Programação funcional é um paradigma de construção e desenvolvimento de um software baseado em funções. Essas funções podem ser puras, que não provocam efeitos colaterais, ou impuras.

Funções Puras

É uma função que dada a mesma entrada (parâmetros), sempre retornará a mesma saída. Por conta disso, também são conhecidas como funções determinísticas.

A função a seguir, responsável por somar 2 valores, sempre retorna a mesma saída quando a mesma entrada é informada:

function sum (num1, num2) {
  return num1 + num2
}

sum(1,2) // sempre vai retornar 3
sum(2,2) // sempre vai retornar 4

Além disso, funções puras também são conhecidas por não provocarem mutação de estado ou efeitos colaterais. Isso significa que uma dependência externa (e.g variável) nunca pode ser alterada.

A seguir, vamos conhecer alguns exemplos de funções impuras.

Funções Impuras

Analise o seguinte trecho de código:

let message =  'Hello'

function showMessage (newMessage = message) {
  message = newMessage
  alert(message)
}

showMessage() // o alerta exibe o texto 'Hello'
console.log(message) // Hello

showMessage('Bye, Bye') // o alerta exibe o texto 'Bye, Bye'
console.log(message) // Bye, Bye

A função showMessage provoca um efeito colateral ao alterar o estado de uma variável externa: message. Logo, esta função é considerada impura.

Se uma função tem dependência de uma ou mais variáveis que podem ser alteradas, a função é considerada impura.

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Lembra que as funções puras retornam sempre o mesmo valor ao passar como parâmetro a mesma entrada?

Pois bem, nas funções impuras isto não acontece.

As funções impuras podem retornar diferentes valores para a mesma entrada. No exemplo a seguir, a função multiplication pode retornar um valor diferente a cada chamada:

let multiplicationTable = 2;
function multiplication(num) {
  return num * multiplicationTable
}

Neste caso, a função multiplication tem uma dependência externa, a variável multiplicationTable. Ao chamar a função multiplication passando o valor 5 como parâmetro o retorno é 10:

multiplication(5) // retorna 10

Mas, se o valor da variável multiplicationTable for alterado em outro momento no código, ao acionar a função multiplication mesmo passando o valor 5 como parâmetro, a função vai ter um retorno diferente:

multiplicationTable = 3

multiplication(5) // retorna 15

Conclusão

Um software construído com base no paradigma funcional é composto tanto por funções puras e impuras. O ideal é construir uma aplicação através do desenvolvimento do maior número possível de funções determinísticas.

As funções puras são mais fáceis de testar, debugar e de fazer manutenção. Além do mais, é altamente recomendável que seu código tenha uma alta cobertura de casos de testes para funções puras.