Was ist Haskell und wozu dient es? Was kann man mit Haskell machen?

Haskell ist eine der funktionalen Programmiersprachen, die in den letzten Jahren an Popularität gewonnen hat. 

Aber warum ist sie so populär geworden? Was genau ist Haskell und was sind die besten Anwendungsmöglichkeiten für diese Programmiersprache? 

Heute wollen wir Ihnen alles erzählen, was Sie über diese Programmiersprache wissen sollten, und am Ende werden wir Ihnen 10 Gründe nennen, warum Sie sie verwenden sollten: 

Was ist Haskell?

Der offizielle Slogan von Haskell beschreibt es klar: eine fortgeschrittene, rein funktionale Programmiersprache, aber Sie fragen sich vielleicht, was bedeutet funktional? 

Wenn Sie mit funktionaler Programmierung nicht vertraut sind, handelt es sich um ein Programmierparadigma, das auf dem Lambda-Kalkül basiert, das einen theoretischen Rahmen für die Beschreibung von Funktionen und deren Auswertung bietet. 

Bei dieser Art der Programmierung werden Ausdrücke anstelle von Aussagen verwendet. Auf diese Weise konzentriert sie sich auf die Frage, was zu lösen ist, und nicht darauf, wie es zu lösen ist, um bessere Ergebnisse bei der Entwicklung von Programmen zu erzielen.

Wenn Haskell als rein funktionale Sprache bezeichnet wird, bezieht sich dies auf die Tatsache, dass jede Funktion in Haskell eine Funktion im mathematischen Sinne ist. 

Der Namensgeber der Sprache, der Mathematiker Haskell Brooks Curry, verbrachte seine berufliche Laufbahn im Bereich der kombinatorischen Logik, einer Notation, die darauf abzielt, Variablen in der mathematischen Logik überflüssig zu machen, was die Grundlage für die funktionale Programmierung bildete. 

Da FP auf dem Lambda-Kalkül basiert, trägt die funktionale Sprache von Haskell den griechischen Buchstaben Lambda in ihrem Logo, was eine lustige Tatsache über diese Programmiersprache ist.

Funktionen erledigen in Haskell Aufgaben auf niedriger Ebene und definieren, was das Programm tun soll. Es handelt sich um eine statische Typsprache, was bedeutet, dass der Code zur Kompilierzeit ausgewertet wird. 

Wenn der Compiler den Code vor der Laufzeit auswertet, führt er eine Typüberprüfung durch, die zu einem knappen, sauberen und korrekten Code führt. Darüber hinaus sorgt Haskell mit der strikten Trennung von Seiteneffekten für eine gute Strukturierung des Codes.

Wer sollte Haskell verwenden? 

Diese Sprache ist aus vielen Gründen attraktiv, aber wenn wir mit einem Highlight beginnen wollen, könnte es genügen, ihren saubereren und zuverlässigeren Code zu erwähnen.

Andererseits ist die Entwicklungszeit kürzer, sie erlaubt eine strenge Kontrolle der Seiteneffekte und ist skalierbar. All dies macht Haskell zu einer attraktiven Option für eine Vielzahl von Branchen. 

Unternehmen, die mit großen Datenmengen arbeiten, sind von der Sprache besonders angetan. Zu den bekanntesten großen Unternehmen, die Haskell verwenden, gehören Facebook, Google, Twitter, Microsoft, NVIDIA und JP Morgan. 

Insgesamt handelt es sich um eine Allzweck Sprache, die sich für eine breite Palette von Anwendungen eignet und deren Beliebtheit mit dem steigenden Bedarf an sicheren, skalierbaren und zuverlässigen Lösungen weiter zunimmt. 

Die wachsende Nachfrage der Industrie ist ein guter Grund für Entwickler, Haskell zu beherrschen, aber Haskell-Kenntnisse helfen Entwicklern auch dabei, ihre Arbeit besser und effizienter zu machen. 

Denken Sie an sauberen, weniger fehleranfälligen Code, der weniger Zeit für die Wartung benötigt. Haskell ist also eine ausgezeichnete Wahl für Entwickler, die Zeit sparen und einen von Natur aus zuverlässigen Code haben wollen.

Haskell als Programmiersprache in der Industrie

Viele Unternehmen haben Haskell für eine Vielzahl von Projekten eingesetzt, hier sind einige davon:

• ABN AMRO: eine internationale Bank mit Sitz in Amsterdam.
• Aetion Technologies LLC: ein Verteidigungsunternehmen, das von 1999 bis 2011 tätig war und dessen Anwendungen künstliche Intelligenz nutzen. 
• Alcatel-Lucent: ein Konsortium von Konzernen, darunter Alcatel-Lucent.
• Allston Trading: ein erstklassiger Hochfrequenz-Market Maker an mehr als 40 Finanzbörsen.
• Amgen: Immuntherapeutika-Unternehmen in der Biotechnologiebranche 
• AT&T: verwendet Haskell in der Abteilung für Netzsicherheit, um die Bearbeitung von Beschwerden über Internetmissbrauch zu automatisieren.

Was sind die Merkmale von Haskell?

Wie alle Programmiersprachen hat sie eine Reihe von Merkmalen, die sie von anderen unterscheiden, aber im Fall von Haskell gibt es bestimmte Eigenschaften, die es ihr ermöglichen, sich von anderen abzuheben: 

• Einfaches Verständnis: Funktionale Programme sind leichter zu verstehen. Sie sind weder imperativ noch prozedural, denn funktionale Programme sind viel einfacher zu verstehen, aber schwieriger zu implementieren.
• Wiederverwendbarkeit von Code: Haskell unterstützt Polymorphismus. Zum Beispiel unterstützt der obige Code nicht nur Ganzzahlen, sondern auch Fließkommazahlen, eine Liste von Zeichen, eine Liste von Listen, usw.
• Speicherverwaltung: In einer Sprache der C-Familie erfolgt die Speicherverwaltung durch das Schlüsselwort malloc oder calloc. Als Programmierer müssen Sie den Speicher nach der Verwendung wieder freigeben, aber in der funktionalen Programmierung wie Haskell müssen Sie ihn nur von dieser Last befreien. Der Müllsammler weist Speicher zu, initialisiert ihn implizit und gibt ihn automatisch wieder frei.
• Statischer Typ: Eine statisch typisierte Sprache ist eine Sprache, in der die Typen der Variablen zur Kompilierzeit bekannt sind. Dies hilft Ihnen als Programmierer, Fehler bei der Kompilierung zu erkennen und die Komplexität umfangreicher Programme zu verringern.
• Rein funktional: Dies ist eine Art der Programmerstellung, bei der alle Berechnungen als mathematische Funktionen behandelt werden.
• Faule Auswertung: Funktionale Programmierung wie Haskell verzichtet auf die Auswertung von Argumenten in Funktionen. Dies erhöht die Codeleistung, da sich die Programme sehr gut zusammensetzen lassen.
• Typinferenz: Die Typinferenz löst die Redundanz des Codes, der in jedem Programmtyp explizit geschrieben werden muss.
• Mehrere Threads: Threads sind virtuelle Prozessoren, die die Schritte eines Programms bearbeiten und/oder verarbeiten. Eine Single-Thread-Sprache bedeutet, dass jeweils nur eine Ausführung erfolgt, während Haskell eine Multi-Thread-Sprache ist, die die parallele Ausführung von Anweisungen im Programm ermöglicht. Multi-Threading erhöht die Verarbeitungsleistung bei der Ausführung einer Programmiersprache.

Gründe, warum Entwickler Haskell verwenden sollten

Wenn man alles bisher Gesagte zusammenfassen würde, müsste man sagen, dass Haskell eine Kombination aus Spitzenforschung und bewährter und erprobter Technologie ist, wodurch es eine einzigartige Position zwischen Wissenschaft und Industrie einnehmen konnte.

Einige seiner Funktionen, wie z.B. die Müllsammlung und die native Code-Generierung, finden sich auch in Mainstream-Sprachen. Andere Merkmale, wie Reinheit und träge Auswertung, sind nur in weniger populären Nischen Sprachen zu finden. 

Wenn wir ein Gleichgewicht zwischen den beiden finden, können wir insgesamt 10 Gründe finden, die Haskell zu einer Programmiersprache machen, die Sie verwenden sollten.

1. Speichersicherheit

Die manuelle Speicherverwaltung in C und C++ führt oft zu Pufferüberläufen, Verwendung nach dem Freigeben, Speicherlecks und anderen Speicher bezogenen Fehlern. Dies führt zu Sicherheitslücken.

Bei Software, die in Haskell geschrieben wurde, sind solche Probleme aufgrund der automatischen Speicherverwaltung unwahrscheinlich. Speichersicherheit ist ein gemeinsames Merkmal moderner Sprachen, darunter Java, Python, Go, JavaScript, Rust und anderen, und ist für das Schreiben sicherer Software unerlässlich.

2. Müllsammlung

Es gibt zwei Möglichkeiten, Speichersicherheit zu erreichen: die Müllsammlung (häufiger) und die statische Liveness-Prüfung (die Rust-Methode). Beides sind gültige Methoden.

Während die Müllsammlung Haskell für Echtzeitsysteme wie Computerspiele weniger geeignet macht, ist sie weniger einschränkend als die Lebensdauer-Überprüfung und ermöglicht bessere Abstraktionen und eine höhere Produktivität der Entwickler.

3. Native Code

Im Gegensatz zu Python, Ruby, JavaScript, Lua und anderen Programmiersprachen wird Haskell vor der Zeit direkt in nativen Maschinencode kompiliert, was eine erhebliche Veränderung darstellt.

Der Compiler (GHC) ist bemerkenswert gut bei der Optimierung und Erzeugung effizienter, ausführbarer Dateien. Dies macht Haskell zu einer ausgezeichneten Wahl für Anwendungen, die eine gute Leistung erfordern, wie z. B. die Hochleistungs-Datenverarbeitung.

4. Statische Typen

Wie Java und im Gegensatz zu JavaScript verfügt Haskell über eine Typüberprüfung, die den Code während der Entwicklung validiert. Das bedeutet, dass viele Fehler schon früh im Entwicklungszyklus entdeckt werden, bevor das Produkt die Benutzer oder sogar die QA-Abteilung erreicht. 

Darüber hinaus können Sie als Entwickler das in Typen kodierte Datenmodell studieren, um die Geschäftsdomäne besser zu verstehen, was Ihnen einen besseren Einblick in die Entwicklung des Codes gibt.

5. Reichhaltige Typen

Im Gegensatz zu Java oder Go, wo statische Typen oft als lästig empfunden werden, ist das Typsystem von Haskell mächtig genug, um Ihnen als Entwickler Komfort zu bieten. 

Mit der Unterstützung von algebraischen Datentypen, parametrischem Polymorphismus, klassenbasiertem (Ad-hoc-)Polymorphismus, Typfamilien, Typgleichheit, existenzieller Quantifizierung, Polymorphismus höherer Ordnung, Typpolymorphismus und Typinspektion zur Laufzeit bietet Haskell ein extrem vielseitiges Toolkit für das Schreiben statisch typisierter Programme.

6. Reinheit

Das Design von Haskell konzentriert sich auf reine Funktionen und unveränderliche Daten. Es hat sich immer wieder gezeigt, dass diese Eigenschaften für das korrekte Schreiben von Software unerlässlich sind, was ein wichtiger Teil jeder Code-Entwicklung ist. 

Die Verwaltung von globalen Zuständen, veränderlichen Daten und Seiteneffekten ist fehleranfällig, und Haskell gibt Ihnen als Programmierer alle Werkzeuge an die Hand, um diese Quellen der Komplexität zu vermeiden oder zu minimieren.

7. Faule Sprache

Haskell war von Anfang an als eine Sprache für faule Menschen konzipiert, und bis heute ist die faule Auswertung ihr Hauptmerkmal im Vergleich zu anderen Sprachen. 

Die Idee besteht darin, Berechnungen aufzuschieben, bis die Ergebnisse benötigt werden. Die Folgen sind ein einfaches Refactoring, die Möglichkeit, benutzerdefinierte Kontrollstrukturen zu definieren und eine verbesserte Komposition.

8. Gleichzeitigkeit

In vielen Sprachen ist die Gleichzeitigkeit eine nicht enden wollende Quelle von Problemen, aber in Haskell ist sie ziemlich einfach. 

Grüne Threads, erstaunliche Bibliotheken wie Asyncystmy und die Allgegenwart von reinen Funktionen machen das Schreiben von nebenläufigen Anwendungen in Haskell zu einem Vergnügen und nicht zu einem Kopfzerbrechen für Entwickler.

9. Metaprogrammierung

Haskell unterstützt die Inspektion und Erzeugung des abstrakten Syntaxbaums des Programms. Diese Funktion nennt sich Haskell Template und wird zur Kompilierzeit-Auswertung und zur automatischen Generierung von Iterationen verwendet.

10. Ökosystem 

Hackage ist ein zentrales Repository für quelloffene Haskell-Software mit mehr als 14.000 Paketen. Stackage ist eine ausgewählte Sammlung von Paketversionen, die die Kompatibilität zwischen Bibliotheken sicherstellt, mit über 2000 gut gewarteten Paketen. 

Es ist nicht ungewöhnlich, dass man entdeckt, dass das Problem, das man zu lösen versucht, schon einmal gelöst wurde und darüber hinaus als Open-Source-Bibliothek zur Verfügung steht, auf die man sich für die Lösung seines Problems beziehen kann.

Was können wir über Haskell sagen?

Es ist zweifellos ein Programmiercode, der es geschafft hat, ein Gleichgewicht zu finden, um den Code-Entwicklern viele Möglichkeiten zu bieten.

Nicht umsonst wird er von renommierten Unternehmen verwendet und hat sich in kurzer Zeit den Respekt vieler Fachleute erworben, da er als eine der besten Optionen für die Code Entwicklung gilt.

Die letzte Frage ist nun: Möchten Sie die Haskell-Entwicklung lernen? In Anbetracht der Tatsache, dass es eine ausgezeichnete Option für fast jedes Projekt ist und dass Hunderte von Unternehmen es verwenden, ist es mehr als rentabel, aber letztendlich liegt die Entscheidung bei Ihnen.