Verliebt in Clojure - Speaker Deck

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V erliebt in Clo jure V erliebt in Clo jure Jens Bendisposto @jbendisposto [email protected]

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Über mich • Heinrich Heine Universität • Leidenschaftlicher Softwareentwickler • rheinjug • Clojure Meetup Düsseldorf • Lambda Meetup Düsseldorf • EntwickelBar Unconference (nächste Ausgabe: 26.5)

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Viel wichtiger: Clojure ist ... • funktional • dynamisch typisiert • auf der JVM gehostet • ein Lisp Dialekt

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Geschichte von Clojure • Öffentliches Release: Okt. 2007 • Aktuelle Version 1.9 • Development: 1.10.0-alpha4 • Extrem seriöse Entwicklung • Nicht "der neuste heisse Scheiss" • Gedacht für professionelle Softwareentwicklung in Unternehmen • Trotzdem nicht langweilig! Rich Hickey

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Bild: Stack Overﬂow

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Bild: Stack Overﬂow

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– Neal Ford “People ask me what projects I would choose Clojure for. The answer is: the nastiest, hardest, toughest kinds of projects possible. Because it's those projects where you need the ability to mold your language towards your problem, not vice versa”

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Clojure ist keine Silberkugel CC 2.0, https://www.ﬂickr.com/photos/moneymetals/31403416393

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Clojure ist keine Silberkugel CC 2.0, https://www.ﬂickr.com/photos/moneymetals/31403416393 Mir egal, ich liebe Clojure trotzdem!

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Agenda* • Funktionen höherer Ordnung (HOF) • Datenzentrierung und Simplicity • Die JVM als Host • Clojure-Syntax * "Make the plan, execute the plan, expect the plan to go off the rails . . . Throw away the plan."   (Leonard Snart aka. Captain Cold)

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Higher Order Function Nichts Besonderes! Nur Funktionen, die andere Funktionen als Parameter akzeptieren oder zurückgeben

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ﬁlter b r b r y g map b r b r y g reduce "brbryg" Die drei Amigos ...

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Was bitte ist denn falsch an der guten, alten for Schleife?

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Übung Gegeben eine Collection ns von Zahlen • Berechne die Summe • der Quadrate • der ersten k • geraden Zahlen, • die grösser sind als 5 ns = [10,11,12,17,14,2,20,12], k = 4 840 ns = [10,11,12,17,14,2,20,12], k = 8 984 Inspririert durch Venkat Subramaniam * Falls es weniger als k passende Zahlen gibt, nimm alle

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Beweisstück A public static int compute(List ns, int k) { int result = 0; int found = 0; for (int i = 0; (i < ns.size() && found < k); i++) { int v = ns.get(i); if (v > 5 && v % 2 == 0) { result += v * v; found++; } } return result; } Ist das Programm korrekt?

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http://www.sideshowcollectors.com/forums/marvel-action-ﬁgures/176882-spectulation- hot-toys-mms-spider-homecoming-vulture-collectible-ﬁgure-20.html

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Beweisstück B public static int compute(List ns, int k) { return ns.stream() .filter(x -> x % 2 == 0) // die gerade sind .filter(x -> x > 5) // der Zahlen > 5, .mapToInt(x -> x * x) // Quadrate .limit(k) // der ersten k .sum(); // Berechne die Summe } Wie sieht es mit diesem Code aus?

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Funktionaler Code • Trennung von Fachlogik und technischem Code • Abstraktion mit Hilfe von Funktionen höherer Ordnung • Geht auch in Java!

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Datenzentrierung • Beschreiben von Informationen mit Hilfe von generischen unveränderlichen Datenstrukturen • In Clojure ist es idiomatisch eine Map an Stelle von Objekten zu verwenden • Daten werden geholt, transformiert, aggregiert, gespeichert, verschickt, durchsucht, ...

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No content

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Datenzentrierung • Überschaubare Anzahl generischer Datenstrukturen • Viele* Funktionen, die auf den Datenstrukturen operieren • Eine meiner Lieblingsfunktionen: frequencies • Für mich funktioniert Datenzentrierung sehr gut * Größenordnung: 100 Funktionen in der Standardbibliothek

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Simple vs. Easy • Simple vs. easy (Rich Hickey) • Simple ist eine objektive Eigenschaft des Codes • Easy ist ein subjektives Empﬁnden • Simple vs. familiar (Venkat Subramaniam)

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Was ist komplex?

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Was ist komplex?

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Was ist komplex? vs. Komplexität ist keine Frage der Anzahl sondern der Interaktionen

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Clojure Slang: Complected

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Quelle: 9gag

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Complected Code • Funktionen/Methoden, Klassen, Komponenten, die complected sind, kann man nicht gut ändern • Permanentes Nachdenken über so viel Kontext • In OOP gibt es Prinzipien und Techniken zur Vermeidung von complecting • SOLID, GRASP, HCLC • TDD

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Picture: Rich Hickey, Simple made easy

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Picture: Rich Hickey, Simple made easy

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Picture: The IT Crowd

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Zustand ist der Wert einer Identität zu einem Zeitpunkt.

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„Gleich mit jedem Regengusse Ändert sich dein holdes Tal, Ach, und in dem selben Flusse Schwimmst du nicht zum zweitenmal.“  Johann Wolfgang von Goethe

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State happens

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"Zustand ist Top-Fehlerquelle"  +   "Nicht-Triviale Software hat Zustand"  =  DOOM?

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Anforderungen an ein gutes Zeitmodell • Atomare Abfolge von Zuständen, es gibt keine sichtbaren Zwischenzustände • Muss mehrere Zeitlinien (aka Threads) unterstützen • Lock-freie Lesezugriffe

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Epochales Zeitmodell v1 v2 v3 v4 f g h

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Implementierungen Semantik Koordiniert? Asynchron? atom CAS ✗ ✗ agent Agent ✗ ✓ ref STM ✓ ✗

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Eine Instanz: Das Atom v1 v2 v3 f g g Compare and Swap Semantik Achtung: Funktionen mit Seiteneffekten sind problematisch!

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Nicht beeindruckt?

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Nebenläuﬁgkeit! • Ein Clojure Atom garantiert, dass es niemals Race Conditions oder Deadlocks gibt • Leser werden nicht blockiert

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– Neal Ford “Clojure does for concurrency what Java did for memory management”

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Clojure und Java

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Designed to be hosted • Kein Versuch die Plattform zu abstrahieren, die Plattform ist Teil der Sprache und der Kultur • Clojure generiert Bytecode für die JVM • Java aufzurufen ist in Clojure trivial

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Keine Lisp Insel • Wir haben das ganze JVM Ökosystem zur Verfügung • Es ist vollkommen idiomatisch Java aus Clojure aufzurufen • Es gibt hervorragende Clojure Wrapper für Java Bibliothekten • Clojure kann auch erben, Interfaces implementieren, ...

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“The Clojure user [...] will run crying to Java for help, rather than implementing the feature himself correctly – that is, as a natural part of the entire language [...]. Clojure pisses on everything I’ve ever loved about Lisp [...] Clojure is the False Lisp [...] A Lisp which barfs Java stack traces.” – Stanislav Datskovskiy (http://www.loper-os.org/?p=42)

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The elephant in the room Es ist ein Lisp

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Syntax (atomar) Zahlen 42, 3.1415, 1/4 Strings "Hallo JavaLand" Null nil Keywords :firstname, :email Symbols foo, +, play!, kebap-case-name Zeichen \a, \n, \newline, \space reguläre Ausdrücke #"[0-9]{3}" Clojure benutzt Java Klassen (vs. Jython/JRuby)

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Lists (:a :b :c) (+ 3 4 5) (1, 2, 3) Vectors [1 2 3] [a 20 :b "foo"] Sets #{1, 2, 3} Maps {:firstname "Jens", :lastname "Bendisposto", :mails []} Alles heterogen und schachtelbar! Syntax (zusammengesetzt)

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println( "Hallo Jax 2018")

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println ( "Hallo Jax 2018")

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println ( "Hallo Jax 2018") Listen sind Funktionsaufrufe

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(def numbers (range 10)) numbers = range(10) // Python A taste of Clojure

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(defn square [x] (* x x)) (def numbers (range 10)) A taste of Clojure function square(x) { return x*x } // JS

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(defn square [x] (* x x)) (def squares (map square numbers)) (def numbers (range 10)) A taste of Clojure squares = numbers.map { it * it } //Groovy

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(defn square [x] (* x x)) (def squares (map square numbers)) (def numbers (range 10)) (println (filter even? squares)) A taste of Clojure print(squares.filter(x=> x % 2 == 0)) // JS

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Jens, sei mal ehrlich ... • Wie kann man diese Klammern mögen? • Das Ausbalancieren würde mich wahnsinnig machen!

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Paredit • In Lisp Editoren schreibt man keinen Programmtext • Man manipuliert eine Datenstruktur • Erfordert zwei Tage Gewöhnungszeit* • Danach vermisst man es in Java * mit viel Fluchen

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Fizz Buzz (defn div? [a b] (= 0 (mod a b))) (defn fizz-buzz-transform [e] (cond (div? e 15) :fizz-buzz (div? e 5) :buzz (div? e 3) :fizz true e)) (defn fizzbuzz [n] (map fizz-buzz-transform (range 1 (inc n))))

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Keine Zeit ... • Persistent Data-Structures • ClojureScript • Parallele Verarbeitung • Makros • Asynchrone Programmierung (à la CSP/Go) • Polymorphismus • Clojure Specs und Generatives Testen • ...

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Warum ich Clojure liebe • Ich habe keine Angst mehr vor Nebenläuﬁgkeit • Datenzentrierung ﬁnde ich einleuchtend • Die Clojure Bibliothek ist toll • Der interaktive Entwicklungsstil liegt mir • Simplicity passt zu meiner Denkweise • OMG Funktionale Programmierung !!!! • Ich habe keine Angst vor Änderungen • Ich kann Clojure vertrauen

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Mehr? • Clojure/ClojureScript lernen • https://www.maria.cloud/ • http://www.4clojure.com • http://clojurescriptkoans.com/ • http://clojurekoans.com/ • YouTube: Talks von Rich Hickey und Stuart Halloway • Buch: Clojure for the Brave and True