Język programowania Clojure

Polimorfizm to zbiór mechanizmów, dzięki którym te same konstrukcje języków programowania mogą być używane w odniesieniu do danych różnych rodzajów. Dzięki niemu możemy przetwarzać informacje z użyciem wyabstrahowanych, generycznych operacji, zyskując na czasie i czytelności kodu. Polimorfizm w Clojure to przede wszystkim obsługa wieloargumentowości, multimetod, protokołów i rekordów, a także korzystanie z interfejsów Javy.

„Poczytaj mi Clojure” to podręcznik programowania w jednym z bardziej elastycznych i ekspresywnych języków służących do komunikacji człowieka z maszyną.

Makra to jeden z mechanizmów metaprogramowania – zbioru technik umożliwiających odczytywanie, tworzenie i modyfikowanie programów przez inne programy lub przez nie same. Są one jedną z charakterystycznych cech dialektów języka Lisp, pozwalając na przekształcanie kodu źródłowego programu zanim dojdzie do jego ewaluacji. Dzięki makrom jesteśmy budować tzw. języki dziedzinowe, dostosowane do wyrażania specyficznych rozwiązań problemów w zwięzły i przejrzysty sposób.

Korzystanie z dodatkowych wątków i sterowanie wykonywaniem bieżącego pozwalają precyzyjnie zarządzać współbieżnym realizowaniem zadań. W Clojure możemy w tym celu użyć dodatkowych typów referencyjnych: Future, Promise i Delay. Istnieją również odpowiednie klasy Javy realizujące podobne cele, a nawet typ Volatile, który pozwala tworzyć szybkie choć niebezpieczne odpowiedniki zmiennych.

Ref to typ referencyjny, dzięki któremu można wyrażać częste i jednoczesne zmiany stanów wielu współdzielonych tożsamości w synchroniczny sposób. Wykorzystywany jest tam, gdzie kilka wartości wskazywanych przez referencje zależy od siebie i modyfikacja ich wszystkich powinna być atomowa (np. przekazywanie środków między rachunkami bankowymi). Do obsługi Refów intensywnie wykorzystywana jest programowa pamięć transakcyjna (STM).

Agent to typ referencyjny podobny do Atomu. Pozwala wyrażać częste, niekoordynowane zmiany stanów współdzielonych tożsamości w asynchroniczny sposób. Wykorzystywany bywa na przykład do obsługi niezależnych zdarzeń bądź jednokierunkowej komunikacji między komponentami realizującymi dostęp do pewnego zasobu, jak np. równoległe pobieranie danych z sieci, zapis do pliku przez wiele wątków itp.

Atom to typ referencyjny przeznaczony do obsługi danych przetwarzanych współbieżnie, do których wymagany jest niekoordynowany, synchroniczny dostęp. Możemy dzięki niemu tworzyć współdzielone obiekty wyrażające zmieniające się stany, gdy zależy nam na tym, aby podczas zmiany wartości bieżącej uwzględniona była jej poprzednia wartość, chociaż dopuszczamy drobne zmiany w kolejności operacji, gdy więcej niż jedna aktualizacja zostanie zlecona w podobnym czasie.

Wykonywanie współbieżne pozwala spożytkować więcej niż jedną jednostkę obliczeniową komputera podczas wykonywania zadań, które można zrównoleglić. Pomaga też lepiej zarządzać czasem, gdy pewne operacje muszą oczekiwać na obsługę komunikacji międzyprocesowej lub podsystemu wejścia/wyjścia. Clojure proponuje przejrzystą implementację wykonywania współbieżnego, wykorzystującą typy referencyjne i programową pamięć transakcyjną.

Transduktory to funkcje, które służą do przekształcania sposobu działania funkcji redukujących. Pozwalają na tworzenie kolejnej warstwy abstrakcji, dzięki której można implementować transformacje wieloelementowych struktur danych niezależne od ich konkretnych charakterystyk.

Clojure jest językiem o solidnych fundamentach teoretycznych. W tej części zajmiemy się podstawami koncepcyjnymi tego dialektu Lispu, a dokładniej definicjami stanu, tożsamości, powiązania i wartości. Pozwoli nam to oswoić się z paradygmatem funkcyjnym i zrozumieć dlaczego niektóre oczywiste czynności wymagają przeprowadzania operacji niestosowanych w innych językach programowania.