Deterministisk programmering säkerställer förutsägbarhet och tillförlitlighet genom att garantera att en given ingång * alltid * producerar samma utgång. Detta står i kontrast till icke-deterministisk programmering, där samma ingång kan ge olika utgångar beroende på faktorer som tidpunkt, systembelastning eller annan extern påverkan.
Så här uppnår det förutsägbarhet och tillförlitlighet:
* Reproducerbarhet: Den mest avgörande aspekten. Bugs är mycket lättare att spåra och fixa om samma sekvens av åtgärder alltid leder till samma resultat. Om ett fel inträffar kan utvecklare exakt replikera scenariot för att förstå dess orsak. Detta är extremt svårt (eller omöjligt) i icke-deterministiska system.
* Testabilitet: Deterministisk kod är betydligt enklare att testa. Testfall kan pålitligt verifiera korrektheten i programmets beteende eftersom utgången är känd och konsekvent. Detta leder till högre förtroende för programvarans kvalitet.
* resonemang och verifiering: Det är enklare att resonera om programmets logik och formellt verifiera dess korrekthet. Matematiska tekniker kan användas för att bevisa att ett deterministiskt program uppfyller sina specifikationer. Detta är i allmänhet inte genomförbart med icke-deterministiska program.
* Förenklad felsökning: Felsökning blir mycket mindre komplex. Frånvaron av oförutsägbart beteende minskar sökutrymmet i hög grad när man identifierar och löser fel. Du behöver inte jaga svårfångad tidpunkt eller resursrelaterade problem.
* Förbättrad samtidighet: Medan samtidighet introducerar sina egna utmaningar är deterministisk samtidighet mycket lättare att hantera. Om resultatet av samtidiga operationer är förutsägbara, är rasförhållanden och dödlås mindre benägna att inträffa (men inte helt elimineras).
Det är emellertid viktigt att notera att verklig determinism är en idealisk, ofta svår att uppnå i praktiken, särskilt i:
* System som interagerar med den yttre världen: Program som förlitar sig på extern input (användaråtgärder, nätverksförfrågningar, sensordata etc.) är i sig mindre deterministiska eftersom dessa ingångar är oförutsägbara.
* Multitreaded/samtidiga applikationer: Att hantera samtidighet för att undvika rasförhållanden och garantera determinism kräver ofta komplexa synkroniseringsmekanismer och noggrann design.
* Program som använder randomisering: Algoritmer som förlitar sig på generering av slumpmässig nummer (t.ex. simuleringar, kryptografi) är per definition inte perfekt deterministiska om inte en pseudorandom -nummergenerator med ett fast frö används, vilket gör sekvensen av "slumpmässiga" nummer förutsägbara.
Sammanfattningsvis, medan perfekt determinism kan vara en teoretisk ambition, sträva efter den så mycket som möjligt inom applikationens begränsningar avsevärt förbättrar programvarans förutsägbarhet, tillförlitlighet och underhållbarhet.
