Gregor Trefs über funktionale Programmierung, Konferenzen und Fachartikel – Anwendungsentwickler-Podcast #106

Funktionale Programmierung, Konferenzvorträge und Fachartikel im
Gespräch mit Gregor Trefs sind das Thema der einhundertsechsten
Episode des Anwendungsentwickler-Podcasts.
Inhalt

Folgende Fragen gehen wir im Verlaufe des Interviews durch.
Allgemeines zur Person

Wie ist dein Name und wo arbeitest du?

Gregor Trefs, 31 Jahre alt

Momentan bin ich freiberuflich unterwegs

Themen: Java und Security



Wie bist du zur Informatik bzw. Softwareentwicklung gekommen?

Computer fand ich interessant

Erster Rechner: 486

Erstes Programm mit 12 Jahren geschrieben: Text-Adventure
in Basic

Viel Macromedia Flash: ActionScript 2 (ECMA Script
Derivat)

Mit 16 auf ein technisches Gymnasium gegangen

Software und Hardware

Design

Hauptsächlich Java



Welche Ausbildung bzw. Studium im Bereich der Informatik hast
du absolviert?

Studium Wirtschaftsinformatik

Viel Abwechslung

Nie das Interesse verloren

Tutorentätigkeit in Softwaretechnik

Masterarbeit im Bereich künstliche Intelligenz

Semantic Web Technolgies

Hadoop





Mit welcher Programmiersprache arbeitest du im Alltag?

Hauptsächlich Java

Nebenbei Kotlin und Scala



Lieblingsprogrammiersprache

Klar man arbeitet mit manchen Sprachen lieber als mit
anderen.

Jedoch ist das nicht einfach

Immer eine Frage wie vertraut man mit der Sprache ist



Faszinierend finde ich Scala

Sehr viel dabei

Stichwort: Typelevel Programming

Jedoch: Steile Lernkurve und manchmal eine Sytax zum
Wegrennen

Auch sehr wissenschaftlich orientiert

Forschungssprache etc.

Compiler finde ich toll

Tolle Inferenz

Hier möchte ich noch mehr lernen



Praktikabel finde ich Kotlin

Kompatibel mit Java und der Compiler hilft mehr

Typinferenz val/var etc.

Nulltypes ist interessant

Kein Fan der Lamdba-Syntax, da geschweifte Klammer
für mich zu überladen wirkt

Geht schnell voran

Coroutines sehen toll aus

Bessere Abstraktion für parallele Programmierung im
Vergleich mit Java



JavaScript

Ich möchte mal wirklich was Nettes mit machen

Leider nie wirklich die Zeit gefunden

Ich finde Flow Types toll und auch normale Linter

JSON in Javascript fühlt sich einfach besser an



Haskell

Verdreht einem den Kopf

Gut zum Lernen von FP

Verständnis für Equational Reasoning steigt

Angst vor Monaden wird genommen, da Monaden einen
klaren Zweck erfüllen

Bspw. pure functional IO -> IO Monade

Nie produktiv eingesetzt



Java

Kenne ich am besten

Entdecke doch immer was Neues (z.B. java.nio)

Lambda-Syntax sehr angenehm

Leider etwas komplexes Typsystem

Referenz- vs. primitive Typen

Type Erasure

Sehr große Community





Funktionale Programmierung

Wie würdest du die funktionale Programmierung (FP) einem
Einsteiger erklären?

FP ist ein Programmierparadigma

Eine bestimmte Ansicht wie ein Computerprogramm gestaltet
wird

Grundlegendes Element: Funktion

Es basiert auf dem Lambda-Kalkül von Alonzo Church

Formale Sprache zur Untersuchung von Funktionen

Formal: Grammatik und Alphabet unwidersprüchlich durch
Mathematik ausgedrückt

Beschreibt Umwandlungsregeln wie Funktionen bspw. auf
Argumente angewendet werden

Verzicht auf die Änderung eines globalen Zustands

Unterschied zu imperativ: Zustandsänderung durch
Imperative

Erleichtert semantische Analyse

Bedeutung? Ersetze Funktionen rekursiv durch ihren
Rückgabewert

Form der Auswertung: Subsitutionsmodell

Problem: I/O

Im Lambda-Calculus geht es um die Anwendung von
Umformungsregeln auf Lambda-Ausdrücken bis keine Regel mehr
anwendbar ist

Wenn wir aber nur Umformungsregeln haben, wie modellieren
wir dann Input und Output und bleiben dem Lambda-Kalkül treu?

Anders gefragt, wie bleibt eine funktionale Sprache mit
I/O pur?

Verschiedene Lösungen

Prozeduren kümmern sich um Input und Output und
„füttern“ einen funktionelen Kern

Beschreibung des Effektes mit puren Funktionen welche
dann mit einem Interpreter ausgeführt werden (Stichwort:
Monaden)

Seiteneffekte am Rand der Applikation und
wohldefiniert



Ohne Angst an die Materie herangehen und
Verständnisfehler akzeptieren



Welche wichtigen Konzepte zeichnen die FP aus?

Einfaches Nachvollziehen von Verhalten
(Substitutionsmodell)

Trennung von Beschreibung und eigentlicher Ausführung

Kein geteilter globaler Zustand

Komposition von Funktionen

Funktionen höherer Ordnung

Klare Trennung von Verantwortlichkeiten

Implizite Informationen können explizit modelliert werden



FP ist ja eigentlich schon uralt! Warum sollte man sich heute
(wieder) damit beschäftigen?

Neues Paradigma: Neue Lösungen für alte Probleme

Mehrkern-Prozessoren: Funktionen auf je einem Kern
ausführen

Vgl. John Carmack: „My pragmatic summary: A large
fraction of the flaws in software development are due to
programmers not fully understanding all the possible states
their code may execute in. In a multithreaded environment,
the lack of understanding and the resulting problems are
greatly amplified, almost to the point of panic if you are
paying attention. Programming in a functional style makes the
state presented to your code explicit, which makes it much
easier to reason about, and, in a completely pure system,
makes thread race conditions impossible.“

Spaß



Welche Vorteile hat FP gegenüber der Objektorientierung (OO)?

Meine Meinung

Keine Seiteneffekte, dadurch einfacheres Nachvollziehen

Funktionen sind per se kompositionierbar

Keine Seiteneffekte, dadurch bessere Testbarkeit

Input -> Output



Funktionen in einem Kontext ausführen

Beispiel: Transaktionen

Imperativ: begin -> code -> end

Funktional: Transaction(f) map(g)
flatMap(Transaction(h)) run



Man arbeitet mit Werten

Einmal erstellt ändern sich diese nicht



Gegenargumente

Mit OOP lassen sich Klassen modellieren, die einer
Funktion ähneln

Specification Pattern: Create Specification and run
against Candidate



Veränderbare Strukturen dominant in Java

Immutables keine Alternative: Speicher

Lösung: Purely functional data structures (siehe
vavr)

Immutable: Keine Änderung -> neue Instanz, jedoch
Structural Sharing

Persistent: Alte Struktur bleibt erhalten





Wie schwer fiel/fällt dir der Wechsel zwischen FP und OOP?

Ökonomische Sicht: Solange FP bis Kosten größer als
anderes Paradigma

Sprache?

FP Wissen?

Am Anfang eine riesen Lernkurve

Viele Konzepte, die erst verstanden werden müssen und
eingeordnet

Historische Recherche hat mir auch ein bisschen dabei
geholfen

Ich kann nicht alles in FP

Das FP gibt es auch nicht

Bspw. sind LISP und Clojure untypisiert

OCAML und Haskell stark typisiert

Ähnlicher Kampf wie bspw. JavaScript vs. Java

Aber auch Scala vs. Java



Ziel: Produktiv arbeiten. Code der unseren Ansprüchen
genügt.

Ich benutze FP da, wo es Sinn macht und soweit mein
Verständnis mich trägt



Nutzt du im Alltag nur Konzepte der FP in OO-Sprachen oder
rein funktionale Sprachen?

Primäre Sprache: Java

Java ist keine funktionale Sprache

Die Bedeutung eines Java-Programs ist definiert durch das
Memory Model

Das Memory Model regelt, wie Threads durch Speicher
miteinander kommunizieren

D.h. per se gibt es shared mutable state

Jedoch funktionale Konzepte

Unveränderliche Werte

Funktionen benutzen

Monaden

Combinatoren

Ich nutze Kotlin und Java



Magst du persönlich lieber FP, OO oder eine Kombination aus
beiden und warum?

Mir gefällt die Idee von FP besser

OOP hatte ein paar Versprechen die nicht ganz eingehalten
wurden

siehe lambdafy

Code Reuse: Compose functions



Wie können auch unerfahrene Entwickler mit FP beginnen?

Code-Katas: Probleme mit Funktionen lösen

Online Kurse: Coursera, EDX, etc.

Bücher: Learn you a Haskell for a greater good (Miran
Lipovaca) Functional Programming in Scala (Paul Chiusano,
Rúnar Bjarnason)



Vorträge auf Konferenzen

Worum ging es in deinem Vortrag auf der JavaLand?

Es ging um das Combinator Pattern in Java 8



Wie kam es zu deinem Vortag auf der Javaland?

Ich war letztes Jahr auf der Javaland und habe Leute auf
dem Newcomer-Track gesehen

Ich fand das toll. Stellenweise besser als die
„Etablierten“

Da war mir klar: Das willst du machen.



Was ist der Newcomer-Track und wie wurdest du betreut?

Die JavaLand möchte den Nachwuchs förden

In diesem Rahmen gibt es den Newcomer-Track

Leute, die zuvor nicht auf einer Konferenz gesprochen
haben

Man meldet sich mit Thema und Mentor an

Der Track geht über beide Konferenztage hinweg

Ich habe mich mit meinem Thema beworben und mit Johannes
Link als Mentor

Falls man keinen Mentor angibt, bekommt man einen
zugeteilt

Johannes kenne ich schon seit ca. 2-3 Jahren

Er hat in Heidelberg ein Code Dojo für Kinder
veranstaltet und ich war mit dabei als Mentor

An das Mentoring bin ich über Walery Strauch
gekommen, einer unserer Mitorganisatoren



Um ehrlich zu sein, wusste ich beim Kennenlernen nicht,
dass er recht bekannt ist und ein Fachbuch über TDD
geschrieben hat

Hier auch mal Grüße an euch Johannes und Walery



Wie hast du das Thema deines Vortrags gefunden?

Ich hatte etwas mit FP in Java eingereicht

Artem Kozlov und ich hatten bereits bei der majug einen
ähnlichen Vortrag gehalten

Nach dem ersten Treffen mit Johannes war klar, dass das
viel zu weit gegriffen ist

Wir haben uns dann zusammen auf das Thema Combinator
Pattern in Java 8 festgelegt



Wie hast du dich auf deinen Vortrag vorbereitet?

Johannes und ich haben uns ein paar mal getroffen. Oft im
Cafe, aber auch bei mir zu Hause.

Thema schärfen

Abstract: Leute ansprechen und die Erwartungen genau
beschreibt

Welches Publikum will ich ansprechen? Was für
Voraussetzungen erwarte ich vom Publikum?



Danach ging es dann los.

Folien erstellt und mit Johannes ausgetauscht

Weiterhin hatte ich einen Probevortrag und Kommentare
eingearbeitet

Ich möchte Mark Paluch nochmals für den Tipp mit dem
Comparator-Typ danken

Dieser nutzt Combinator

Am Ende war der Foliensatz da und ich war glücklich

Inzwischen finde ich Google Docs da ganz angenehm





Was hast du selbst durch den Vortrag gelernt?

Nicht so viel Aufregug Alles halb so schlimm

Haltung, Haltung, Haltung

In einem Foto sitze ich mit dem Schultern nach vorne und
mache einen recht beklemmten Eindruck

Das nächste mal schnappe ich mir was zu trinken

Dass es klappt

Dass die Leute von der majug echt klasse sind (das wusste
ich eigentlich schon vorher :-D)

Dass Nicolai und Marc super Tipps geben

Dass Johannes ein richtig guter Mentor ist

Dass Leute mir zuhören

Dass es nicht schlimm ist, wenn Leute den Raum verlassen

Dass ich langsamer sprechen muss

Dass ich die Leute evtl. mehr einbinde



Was hat dir der Vortrag rückblickend gebracht?

Votrag auf der Karlsruhe Java User Group, Artikel in der
Java Aktuell

Erfahrung

Kontakte



Fachartikel

Wie kam es zu deinem ersten Fachartikel?

August 2016 habe ich meinen Blog umgekrempelt und einen
ersten ernsthaften Eintrag geschrieben.

Nicolai Parlog war zu der Zeit bei uns an der majug und
hat einen Vortrag gehalten.

Da habe ich gesehen, dass er auf Sitepoint den
Java-Channel aufgemacht hat.

Ich habe mir gedacht: Fragen kostet nichts und und meinen
Artikel angeboten.

Nicolai fand den Artikel gut und hat mich gefragt ob ich
denn nicht weiter schreiben möchte.

Nach der JavaLand hat mich Wolfgang Taschner
angeschrieben

Artikel erscheint im August



Wie aufwendig ist das Schreiben eines Artikels?

Kommt auf den Artikel an und wie viel Vorwissen vorhanden
ist

Ein Kreis aus drei Schritten

Recherche

Schreiben

Nacharbeitung



Kommentare des Editors einarbeiten

Beherrschst du die Technik schon vor dem Schreiben oder lernst
du durch/für den Artikel?

Meist interessiere ich mich für das Thema und probiere es
dann in meinen Artikeln anzuwenden.

Aber durch das Schreiben und das Feedback wird der Stoff noch
einmal verinnerlicht

Welches Feedback hast du bislang zu deinen Artikeln (z.B.
Functional FizzBuzz) bekommen?

Gemischt: Von den Leuten, die es gelesen haben, habe ich
relativ viel Gutes gehört

Ich hatte aber auch recht harte Kritik.

Ich hätte bspw. nicht das richtige Verständnis von
referrentieller Transparenz etc.

Man lernt nie aus. Wenn die Kritik wertneutral vorgetragen
wird, dann nehme ich sie gerne an

Wichtig zwischen persönlicher und fachlicher Ebene zu
unterscheiden

Manchmal fühle ich mich dennoch angegriffen

Da hilft Kaffee, 20 Minuten Pause oder Feierabend

Aus- und Weiterbildung

Bildest du selbst Entwickler-Nachwuchs aus und wenn ja, wie
ist das Vorgehen?

Nein, ich bilde keinen Entwickler-Nachwus aus.

Ich war Mentor in einem Coder-Dojo für Kinder

Ich hatte mal Studenten, die bei mir im Projekt
mitgearbeitet haben

Ich glaube Eigeninitiative ist wichtig



Was ist das letzte Fachbuch mit Bezug zur Programmierung, das
du selbst gelesen hast?

Immer wieder: Functional Programming in Scala

Gerade dabei: Reactive Design Patterns von Roland Kuhn,
Implementing Domain Driven Design von Vaughn Vernon



Was ist dein absolutes Lieblingsbuch mit Bezug zur
IT/Programmierung und warum?

Functional Programming in Scala

Sehr ausführlich und umfangreich

Companion Booklet

Sehr gut geschrieben



Hast du Tipps zur Aus-/Weiterbildung für angehende
Softwareentwickler/-innen?

Ich kann nur außerhalb der Ausbildung sprechen

Richtung finden, die einen interessiert

Evtl. Lernpfad aufbauen mit Lernziel und Stundenplan

Ausgleich ist sehr wichtig

Wenn der Kopf den ganzen Tag brennt, dann darf man auch
gerne mal nichts in der Freizeit machen

Ich denke Lernen ist ein Teil des Berufs

Durch den Arbeitgeber gefördert werden und geordnet



Hast du Tipps für Ausbilder/-innen im IT-Bereich?

auf gleicher Augenhöhe zusammenarbeiten

Leading by Example ist sehr nett



Literaturempfehlungen

Gregor hat einen Haufen interessanter Bücher empfohlen, die ich
bislang teilweise auch noch nicht kannte. Vielleicht ist ja auch
etwas Spannendes für dich dabei!


*
Functional Programming in Scala*

*
Akka in Action*

*
The Leprechauns of Software Engineering*

*
Softwaretests mit JUnit: Techniken der testgetriebenen
Entwicklung*

*
Reactive Design Patterns*

*
Implementing Domain-Driven Design*

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