¿Qué es el código declarativo?

El código declarativo es un paradigma de programación que se centra en describir Lo que El programa debería lograr en lugar de how debería estar hecho.

¿Qué se entiende por código declarativo?

El código declarativo es un estilo de programación en el que el desarrollador expresa la lógica del cálculo sin especificar explícitamente el flujo de control ni los pasos necesarios para lograr el resultado deseado. A diferencia de... programación imperativa, que se centra en describir la secuencia de operaciones necesarias para lograr un objetivo, la programación declarativa abstrae el proceso, lo que permite al desarrollador definir Lo que El resultado debería ser más bien how para lograrlo.

Esto significa que en programación declarativaEl énfasis está en describir las propiedades o el estado del sistema en distintos momentos, en lugar de proporcionar un procedimiento paso a paso para modificar dicho estado. El código declarativo suele generar programas más simples y legibles, ya que abstrae las complejidades de las estructuras de control, lo que permite al programador centrarse en los resultados finales deseados.

Ejemplos de código declarativo

A continuación se muestran algunos ejemplos de código declarativo en diferentes contextos:

1. SQL (lenguaje de consulta estructurado)

SELECCIONAR nombre, edad DE usuarios DONDE edad > 30;

En este ejemplo, el código especifica Lo que datos a recuperar (nombre y edad de los usuarios) y bajo qué condición (edad mayor de 30), sin detallar cómo la base de datos debe buscar, filtrar o recuperar los datos.

2. HTML (lenguaje de marcado de hipertexto)

Bienvenido a mi sitio web

Esta es una página de muestra.

Aquí, el desarrollador describe la estructura de la página web, como la presencia de un encabezado y un párrafo. No es necesario especificar cómo el navegador debe mostrar los elementos; se abstrae.

3. CSS (hojas de estilo en cascada)

h1 {

  color: blue;

}

p {

  font-size: 16px;

}

En este CO Por ejemplo, el código declara el estilo de los elementos h1 y p (color azul y tamaño de fuente, respectivamente), sin describir el proceso de bajo nivel de cómo el navegador debe aplicar los estilos.

4. Programación funcional (Haskell)

sumList :: [Int] -> Int

sumList xs = sum xs

En Haskell, el código se centra en la Lo que —sumando la lista de enteros— sin especificar el proceso de iteración exacto. La función suma se encarga de los detalles de cómo se realiza la suma.

5. React JSX (biblioteca de JavaScript para la interfaz de usuario)

<button onClick={handleClick}>Click me</button>

Este código declarativo describe el UI Elemento (un botón) y la lógica de gestión de eventos (onClick). El desarrollador especifica el resultado deseado, que es un botón con un controlador de eventos, pero no la implementación exacta de cómo se gestiona el evento. React se encargará de los detalles.

Usos del código declarativo

El código declarativo se utiliza en diversos dominios y escenarios, ofreciendo ventajas como simplicidad, expresividad y abstracción de los detalles de implementación. A continuación, se presentan algunos usos clave del código declarativo:

• Database consultas (SQL). SQL es uno de los ejemplos más comunes de programación declarativa. En SQL, se especifica Lo que datos que desea (por ejemplo, columnas, tablas, condiciones) sin necesidad de especificar how La base de datos debe recuperar esos datos. El motor de base de datos subyacente optimiza la ejecución, lo que permite a los desarrolladores centrarse en la lógica en lugar de en los detalles de implementación.

Ejemplo:

SELECT * FROM customers WHERE age > 30;

Esta consulta define los requisitos de datos (recuperar todas las columnas de los clientes cuya edad sea mayor a 30 años) sin especificar cómo debe realizar la búsqueda el motor de base de datos.

• Maquetación de página web (HTML/CSS). HTML y CSS son lenguajes declarativos que se utilizan para estructurar y aplicar estilo a páginas web. HTML define la estructura de la página (como encabezados, párrafos e imágenes), mientras que CSS especifica cómo se deben aplicar estilos a esos elementos (como colores, tamaños y posiciones). Los desarrolladores declaran el diseño o la apariencia deseados sin indicar al navegador cómo representar estos elementos.

Ejemplo:

<div class="header">Welcome</div>

En CSS:

.header {

  font-size: 24px;

  color: blue;

}

• Programación funcional. Funcional lenguajes de programación como Haskell, Scala y partes de JavaScript Se centran en la programación declarativa. En estos lenguajes, las funciones suelen escribirse como expresiones que describen transformaciones de datos, en lugar de secuencias de pasos. Esto genera un código más conciso, legible y fácil de mantener, que prioriza la inmutabilidad y la computación sin estado.

Ejemplo en Haskell:

map (*2) [1,2,3,4]  -- [2,4,6,8]

Esto declara la transformación deseada (multiplicando cada elemento por 2) en lugar de especificar cómo debe realizarse la iteración sobre la lista.

• Marcos de interfaz de usuario (React, Vue.js). En frameworks de interfaz de usuario como React o Vue.js, los desarrolladores declaran la estructura de la interfaz de usuario en términos de componentes, propiedades y estados. El framework se encarga del renderizado y actualiza la interfaz según sea necesario. El enfoque declarativo ayuda a evitar manipulaciones DOM de bajo nivel y código de gestión de eventos de forma explícita.

Ejemplo en React:

<button onClick={handleClick}>Click me</button>

Aquí, declara que debe aparecer un botón y React se encarga de manejar el evento y renderizar las actualizaciones de la interfaz de usuario cuando se hace clic en el botón.

• Infraestructura como código (IaC). Herramientas como Terraform, Ansible y CloudFormation utiliza código declarativo para definir la infraestructura. En IaC, los desarrolladores describen el estado deseado de la infraestructura y la herramienta garantiza que la infraestructura coincida con dicho estado. Por ejemplo, se podría declarar que debe existir una máquina virtual con ciertas propiedades y la herramienta gestionará el proceso de creación o actualización.

Ejemplo en Terraform:

resource "aws_instance" "example" {

  ami           = "ami-123456"

  instance_type = "t2.micro"

}

Esto define el estado deseado para la máquina virtual y Terraform maneja la creación o modificación de la instancia.

• Transformación de datos (XSLT, LINQ). En escenarios de transformación de datos, lenguajes como XSLT o LINQ (Language Integrated Query en C#) permiten transformaciones declarativas de datos de un formato a otro, como de XML a HTML o la consulta de colecciones en memoria. En lugar de describir cómo iterar sobre los datos y realizar la transformación, los desarrolladores declaran el resultado que la transformación debe producir.

Ejemplo en XSLT:

<xsl:template match="book">

  <h2><xsl:value-of select="title" /></h2>

</xsl:template>

• Definiciones de flujo de trabajo declarativas (Apache Airflow, AWS Step Functions)En los sistemas modernos de procesamiento de datos o orquestación de flujos de trabajo, se utiliza la programación declarativa para definir flujos de trabajo. En lugar de escribir procedimientos paso a paso para la ejecución de tareas, se definen las tareas y sus dependencias, dejando que el marco gestione el orden de ejecución y la gestión de errores.

Ejemplo en Airflow (Python):

from airflow import DAG

from airflow.operators.dummy_operator import DummyOperator

from datetime import datetime

dag = DAG('my_dag', start_date=datetime(2021, 1, 1))

task1 = DummyOperator(task_id='start', dag=dag)

task2 = DummyOperator(task_id='end', dag=dag)

tarea1 >> tarea2 # Definición de dependencia de tareas

• gestión de la configuración (YAML, JSON). Herramientas como Kubernetes, Docker Compose, o Tuberías de CI / CD a menudo utilizan YAML o JSON para configuración declarativa. Aquí, se declara el estado deseado del sistema (p. ej., qué contenedores ejecutar, qué recursos necesitan, variables de entorno) sin especificar la secuencia exacta de acciones para alcanzarlo.

Ejemplo en Docker Compose (YAML):

version: '3'

services:

  web:

    image: nginx

    ports:

      - "80:80"

¿Cómo escribir un código declarativo?

Escribir código declarativo implica centrarse en describir Lo que lo que quieres que haga el programa, en lugar de how Para hacerlo. Para escribir código declarativo, puedes seguir estos pasos:

• Identificar el resultado deseado. Comience por definir claramente qué desea que el programa logre. Esto podría ser una transformación de datos, la visualización de la interfaz de usuario, una consulta a la base de datos o la configuración de la infraestructura. La clave es centrarse en el resultado, no en el proceso.
• Utilice las herramientas o lenguajes adecuados. Seleccione un lenguaje o framework que admita la programación declarativa. Por ejemplo, SQL se utiliza para consultar bases de datos, HTML y CSS para diseño web, lenguajes de programación funcional como Haskell para la transformación de datos y frameworks como React para el desarrollo de interfaces de usuario.
• Abstraer el flujo de control. En la programación declarativa, el flujo de control suele ser gestionado por el framework o sistema con el que se trabaja. Evite especificar bucles, condicionales u operaciones detalladas paso a paso. En su lugar, concéntrese en expresar el estado o las operaciones deseadas.
• Definir instrucciones de alto nivel. Escriba sentencias o expresiones que declaren las propiedades o transformaciones que desee, dejando que el sistema subyacente determine cómo implementarlas. Por ejemplo, en lugar de recorrer una lista para filtrar valores, puede declarar una transformación o una condición de filtrado.
• Aproveche las bibliotecas o funciones integradas. Muchos lenguajes o marcos declarativos proporcionan abstracciones de alto nivel, como consultas de bases de datos, componentes de interfaz de usuario o funciones de gestión de estados, que le permiten especificar lo que desea sin empantanarse en detalles de implementación.
• Mantenlo conciso y legible. Una de las ventajas del código declarativo es su simplicidad. Intente evitar la complejidad innecesaria utilizando una sintaxis simple y expresiva que comunique el resultado deseado de forma directa.

¿Cuáles son los beneficios y desafíos de utilizar un código declarativo?

En esta sección, exploraremos las ventajas y los desafíos de usar código declarativo. Comprender tanto las ventajas como las limitaciones puede ayudarle a determinar cuándo y cómo usar código declarativo eficazmente en sus proyectos.

Beneficios del código declarativo

A continuación se presentan algunos beneficios clave del código declarativo:

• Más simple y legible. El código declarativo tiende a ser más conciso y más fácil de leer ya que se centra en describir Lo que El programa debería hacer en lugar de how para hacerlo. Esto hace que sea más fácil de entender y mantener.
• Complejidad reducidaAl abstraer los detalles de bajo nivel y el flujo de control, el código declarativo simplifica tareas complejas, lo que facilita su uso y modificación.
• Menos texto repetitivo. El código declarativo suele requerir menos líneas y código menos repetitivo que los enfoques imperativos. Esto resulta en un código más limpio y eficiente.
• Mantenibilidad mejorada. El mayor nivel de abstracción en el código declarativo significa que está menos vinculado a detalles de implementación específicos, lo que hace que sea más fácil modificarlo o ampliarlo en el futuro.
• Mejor centrarse en la lógica empresarial. Los desarrolladores pueden centrarse en expresar la lógica central o el objetivo del programa, en lugar de ocuparse de los pasos procesales subyacentes, lo que conduce a una resolución de problemas más eficiente.
• Reducción de errores. Con menos líneas de código y menos manejo manual de operaciones, el código declarativo reduce las posibilidades de introducir errores, como la mala gestión de bucles o condicionales.
• Optimización por el marco o sistema. En muchos casos, el sistema (por ejemplo, un motor de base de datos o un marco) optimiza la ejecución de código declarativo detrás de escena, lo que genera un rendimiento potencialmente mejor en comparación con la especificación manual de cada paso.

Desafíos del código declarativo

A continuación se presentan algunos desafíos asociados con el código declarativo:

• Control limitado sobre la ejecución. En la programación declarativa, el sistema subyacente gestiona la ejecución de las tareas. Esto a veces genera ineficiencias o falta de un control preciso sobre la optimización del rendimiento, lo que dificulta el ajuste de partes específicas del proceso.
• Curva de aprendizaje. Los lenguajes y frameworks declarativos suelen requerir una forma de pensar diferente a la de los imperativos. Para los desarrolladores acostumbrados a especificar cada paso de un proceso, la transición a un enfoque declarativo implica un proceso de aprendizaje complejo.
• Depuración y rastreo. Dado que los detalles de implementación se abstraen, la depuración y el seguimiento del flujo de ejecución pueden resultar más difíciles. Identificar la causa raíz de los problemas puede requerir una comprensión más profunda del marco o sistema que gestiona la ejecución.
• Gastos generales de rendimiento. En algunos casos, el código declarativo introduce una sobrecarga de rendimiento debido a las capas de abstracción y la gestión generalizada de las tareas. Esto puede ser especialmente problemático en aplicaciones críticas para el rendimiento, donde se requiere un control preciso del uso de recursos.
• Menos flexibilidad. Mientras que el código declarativo se centra en la Lo que en lugar de la how, esto a veces limita flexibilidad. Personalizar el comportamiento para que se ajuste a requisitos específicos y complejos puede no ser tan sencillo o posible dentro de las limitaciones de un enfoque declarativo.
• Desalineación de abstracción. Las abstracciones que ofrecen los lenguajes o frameworks declarativos pueden no siempre ajustarse perfectamente a las necesidades del desarrollador. En algunos casos, la abstracción del sistema puede dificultar la expresión de cierta lógica, lo que da lugar a soluciones alternativas o compromisos.

Código declarativo vs. código imperativo

Comparemos el código declarativo y el código imperativo en una tabla: