宣言型プログラミング

処理手順を細かく指定するのではなく、得たい結果や成立してほしい状態を記述する考え方。

概要

宣言型プログラミングは、「どの手順で処理するか」を細かく記述するのではなく、「何を得たいか」「どの状態にしたいか」を記述する考え方です。

実際の実行手順や最適化は、データベース、ブラウザ、フレームワーク、クラウド基盤などの実行側へ任せます。

例

SQLでは、データを取得する具体的なループやファイル読み込み手順を書かず、必要な結果を指定します。

SELECT id, name
FROM users
WHERE status = 'ACTIVE'
ORDER BY created_at DESC;

データベースは、インデックスや結合方法などを考慮して実行計画を作ります。利用者は結果を宣言しますが、実際の性能を理解するには実行計画やデータ量も確認する必要があります。

使われる例

• SQL: 取得したいデータの条件を記述する
• HTML: 文書の構造を記述する
• CSS: 要素に適用したい表示規則を記述する
• React: 状態に対してどのUIを表示するか記述する
• TerraformやCloudFormation: 作成したいインフラ構成を記述する
• Kubernetes: 維持したいアプリケーションの状態を記述する

メリット

• 手順より目的へ集中できる
• 記述量を減らせる場合がある
• 実行側が最適化や差分適用を行える
• 同じ宣言から環境や状態を再現しやすい
• 実装の詳細を隠し、意図を共有しやすい

デメリット

• 実際にどの順序や方法で実行されるか見えにくい
• 性能問題が起きたとき、実行側の仕組みを理解する必要がある
• 表現できる内容は宣言言語やツールの機能に制約される
• 複雑な条件を宣言へ詰め込むと読みにくくなる
• 差分、依存関係、暗黙のデフォルトによって予想外の結果になることがある

向いている場面

• データの検索や集計
• UIや文書構造の記述
• インフラやデプロイ構成の管理
• ルールや制約の定義
• 実行方法より、望ましい結果を明示したい処理

論理型との関係

論理型プログラミングは、事実と規則を宣言し、それらを満たす解を推論によって求める方式です。Prologが代表例です。

論理型は宣言型の一種ですが、一般的な業務開発で触れる頻度を考え、このノートでは独立した主要ページではなく、宣言型の関連方式として扱います。