Güvenilirlik, Fonksiyonel Programlama ve Kritik Altyapı

Bankacılık, telekomünikasyon ve ödeme sistemlerinde güvenilirlik, olmazsa olmaz bir unsurdur. Çalıştığım en güvenilir sistemlerin çoğu, kodun çalışmaya başlamadan önce hataların tamamına yakınını ortadan kaldırır. Fonksiyonel programlama ve Cebirsel Veri Türleri (ADT'ler), doğruluğu tür sistemine yerleştirmenize olanak tanır, böylece baştan geçersiz durumlar oluşturulamaz.

Bu yazıda öğrenecekleriniz:

Gerçek sistemlerde geçersiz durumların nasıl ortaya çıktığı ve neden maliyetli sorunlara yol açtığı
ADT'lerin iş kurallarını nasıl kodladığı ve derleyicinin bunları nasıl uyguladığı
Kalıp eşleme ve eksiksizlik kontrollerinin refaktorlemeleri nasıl güvenli hale getirdiği
Bankacılık ve telekomünikasyon alanlarında TypeScript ve OCaml'de pratik modelleme örüntüleri
Yeni başlayanlar ve orta seviye geliştiriciler için geçiş süreci

Güvenilirlik, Tür Sistemi ile Başlar

Çoğu üretim sorunu, karmaşık algoritmalardan kaynaklanmaz. Bunlar, asla olmaması gereken bir duruma giren koddan kaynaklanır. Nöbette olduysanız, bunun çeşitli örneklerini görmüşsünüzdür:

Sihirli dizgiler: "paypal", yalnızca Cash, Card, Pix'i destekleyen bir sisteme sızmış
Null değerler: bir fonksiyon e-posta beklerken, korumasız bir yolda null alır
Çelişkili boolen değerler: bir hesap hem isActive=true hem de isSuspended=true
Eksik yaşam döngüleri: bir işlem Pending olarak işaretlenmiş, ardından Settled kaydı olmadan Reversed durumuna geçmiş

Fonksiyonel programlama, geçersiz durumların oluşturulmasını engelleyen türlerle alanı modelleyerek yardımcı olur. Salt işlevler ve değişmezlik, davranışı öngörülebilir ve test edilebilir tutar.

ADT'ler Pratikte: Toplamlar ve Çarpımlar

Çarpım türleri alanı birleştirir, "ve" anlamına gelir. Toplam türler ise birden çok seçenekten birini seçer, "veya" anlamına gelir. Birlikte, alan kurallarınızı modellerler.

Çarpım türü örneği (OCaml):

type user = { id : int; name : string; email : string option; }

Toplam türü örneği (OCaml):

type payment = | Cash | Card of string | Pix of string

Bu yapıyla, "paypal" Payment olarak var olamaz. Derleyici bunu reddeder.

Kalıp Eşleme ve Eksiksizlik

Bir toplam türde kalıp eşlediğinizde, derleyici her varyantı ele almanızı zorunlu kılabilir. Daha sonra yeni bir durum eklerseniz, her eksik eşleşme bir derleme hatası veya uyarısı haline gelir. Bu, refaktorlemeleri varsayılan olarak güvenli hale getirir.

OCaml örneği:

let describe_payment = function
| Cash -> "Paid in cash"
| Card last4 -> "Card ••••" ^ last4
| Pix key -> "Pix " ^ key

TypeScript örneği:

function describePayment(p: Payment): string {
switch (p.kind) {
case "cash": return "Paid in cash"
case "card": return `Card ••••${p.last4}`
case "pix": return `Pix ${p.key}`
default: return assertNever(p)
}
}

Yeni bir Crypto yöntemi ekleyin ve her iki kod tabanı da güncellenecek her yeri size gösterecektir.

Başarısızlık Senaryoları ve Tür Odaklı Çözümleri

4.1 Bankacılık Örneği: Çift Ödeme ve Mutabakat Kayması

Olay Öyküsü: Bir ödeme çalışanı, ağ zaman aşımlarında yeniden dener ve settle() işlevini iki kez çağırır. Tablo, aynı muhasebe kimliğiyle pending=false ve settled=true değerlerini iki kez kabul eder. Mutabakat, yinelemeleri bulur ve muhasebe manuel bir düzeltme gerektirir.

Neden Oldu: Durum, boolen ve dizgi değerlerine yayılmıştır. Veritabanı, yaşam döngüsünü ifade etmez. Uygulama kodu bunu yapar, ancak yalnızca sözleşmeye ve testlere göre.

ADT'lerle Çözüm (OCaml):

type failure_reason = | InsufficientFunds | ComplianceHold | NetworkError of string
type txn_state = | Pending | Settled of string | Failed of failure_reason | Reversed of string
type txn = { id : string; amount_cents : int; state : txn_state; }

Geçişler, tam işlevler haline gelir. Bir geçiş izin verilmediğinde, Sonuç döndürebilirsiniz.

OCaml örneği:

let settle (t: txn) (ledger_id: string) : txn result =
match t.state with
| Pending -> Ok { t with state = Settled ledger_id }
| Settled _ -> Error "already settled"
| Failed _ -> Error "cannot settle a failed transaction"
| Reversed _ -> Error "cannot settle a reversed transaction"

Artık yasadışı geçişler, yapı gereği engelleniyor. Test kapsamı hala önemli, ancak model şekli bir hata sınıfını önlüyor.

Sonuç

Fonksiyonel programlama ve ADT'ler, kritik altyapıda güvenilirlik sağlamak için güçlü araçlardır. Geçersiz durumların oluşturulmasını engelleyerek, maliyetli üretim sorunlarını önler. Ayrıca, refaktorleme güvenliği, yeni özelliklerin eklenebilmesini kolaylaştırır.

Bu yaklaşım, yalnızca geliştiriciler için değil, aynı zamanda proje sahipleri ve paydaşlar için de değer yaratır. Güvenilir sistemler, müşteri memnuniyetini artırır, operasyonel verimliliği yükseltir ve yasal/düzenleyici riskleri azaltır.

Güvenilirlik, Fonksiyonel Programlama ve Kritik Altyapı