编程范式 | 青训营笔记创作

编程语言

机器语言

第一代计算机（1940年代末至1950年代初）：第一代计算机使用的是机器语言，这种语言是二进制的，非常难以阅读和编写

汇编语言

汇编语言（1950年代中期）：为了使程序员能够更容易地编写代码，汇编语言被发明了出来。汇编语言是一种更高级别的机器语言，使用助记符来代替二进制代码，使程序员能够更容易地编写和阅读代码

中级语言

中级语言是介于机器语言和高级语言之间的一种语言。它通常是一种可移植的高级语言，但在执行时被转换成机器语言。中级语言具有比高级语言更接近机器语言的特点，因此它们通常比高级语言更快，但比机器语言和汇编语言更易读和编写。一些常见的中级语言包括C语言和C++语言

C:"中级语言"过程式语言代表

• 可对位，字节，地址直接操作

  • 代码中的*(&x) = 20;语句可以直接修改变量x的值，说明C语言可以对位、字节、地址进行直接操作

• 代码和数据分离倡导结构化编程

  • 代码中的#include <stdio.h>语句引入了标准输入输出库，说明C语言倡导代码和数据分离，支持结构化编程

• 功能齐全：数据类型和控制逻辑多样化

  • 代码中声明了整型变量x和字符指针变量str，使用了printf函数进行输出，说明C语言的数据类型和控制逻辑非常多样化，功能齐全

• 可移植能力强

  • 代码中使用了标准输入输出库，这使得代码可以在不同的平台上运行，说明C语言具有很强的可移植能力

C++:面向对象语言代表

• C with Classes

  • C++最初是作为C语言的一种扩展，其基本语法与C语言相同，但增加了类、继承、多态等面向对象的特性，因此C++也被称为C with Classes

• 继承

  • 代码中的class Student : public Person语句定义了一个Student类，它继承自Person类，这说明C++支持继承的特性

• 权限控制

  • 代码中的public、protected和private关键字用来控制成员变量和成员函数的访问权限，这说明C++支持权限控制的特性

• 虚函数

  • 代码中的virtual void sayHello()语句定义了一个虚函数，这说明C++支持虚函数的特性。虚函数可以实现多态，即在运行时根据对象的实际类型来调用相应的函数

• 多态

  • 代码中的void sayHello() override语句实现了函数的重写，这说明C++支持多态的特性。在运行时，如果调用的函数是虚函数，那么实际调用的函数将根据对象的实际类型来确定

JavaScript

• 基于原型和头等函数的多范式语言

  • 过程式

    • JavaScript最初被设计为一种过程式的脚本语言，它可以在Web浏览器中嵌入HTML页面，实现动态交互效果

  • 面向对象

    • JavaScript是一种支持面向对象编程的语言，它支持类、对象、继承、封装等面向对象的特性。JavaScript中的对象是动态的，可以随时添加或删除属性和方法

  • 函数式

    • JavaScript是一种支持函数式编程的语言，它的函数可以作为一等公民，可以赋值给变量，可以作为参数传递给其他函数，可以作为返回值返回给其他函数

  • 响应式

    • JavaScript可以通过DOM操作实现响应式编程，可以实现页面元素的动态更新，与用户的交互效果等

除了上述视频中提到的这几点，还有额外的特点进行补充：

• 弱类型：JavaScript是一种弱类型的语言，不需要事先声明变量的类型，变量的类型会在运行时自动推断(在TS中变成强类型)。
• 解释性：JavaScript是一种解释性的语言，不需要编译成可执行文件，可以直接在浏览器中执行(经典的例如V8引擎会进行处理)。
• 高阶函数：JavaScript中的函数可以作为参数传递给其他函数，也可以作为返回值返回给其他函数，这种函数称为高阶函数。
• 闭包：JavaScript中的函数可以形成闭包，即在函数内部定义的变量可以在函数外部访问，这种特性可以实现私有变量和函数的封装。

高级语言

高级语言是一种人类易于理解和使用的计算机语言。它使用自然语言的形式来描述问题，而不是使用机器语言或汇编语言。高级语言通常具有较高的可读性和可维护性，使程序员能够更容易地编写和修改代码。一些常见的高级语言包括Java、Python和JavaScript等

编程范式

程序语言特性

1. 是否允许副作用
2. 操作的执行顺序
3. 代码组织
4. 状态管理
5. 语法和词法

编程范式

• 命令式：命令式编程是一种以计算机执行的命令为中心的编程范式，它主要分为面向过程和面向对象两种形式

  1. 面向过程

     • 面向过程是一种以过程为中心的编程方式，它将问题分解为一系列步骤，通过函数的调用来实现程序的功能。面向过程的代码通常是一系列的命令，描述了计算机执行的具体步骤

  2. 面向对象

     • 面向对象是一种以对象为中心的编程方式，它将数据和函数封装在一起，通过对象的交互来实现程序的功能。面向对象的代码通常是一系列的对象，描述了程序中的实体和它们之间的关系

• 声明式：声明式编程是一种以描述问题为中心的编程范式，它主要分为函数式和响应式两种形式

  1. 函数式

     • 函数式编程是一种以函数为中心的编程方式，它将计算视为函数的应用，通过函数的组合来实现程序的功能。函数式的代码通常是一系列的函数调用，描述了计算的过程

  2. 响应式

     • 响应式编程是一种以数据流为中心的编程方式，它将数据和函数封装在一起，通过数据的变化来触发函数的执行，实现程序的功能。响应式的代码通常是一系列的数据流，描述了数据的变化和处理

过程式

自顶向下

结构化编程

结构化编程是一种以结构为中心的编程范式，它主要关注程序的可读性、可维护性和可扩展性，通过一系列的结构化的控制流程来组织程序的逻辑。

结构化编程的主要特点是：

1. 顺序结构：程序按照顺序执行，从上到下依次执行每一条语句。
2. 选择结构：程序根据条件选择执行不同的语句，包括if语句、switch语句等。
3. 循环结构：程序通过循环执行一组语句，包括for、while、do-while等循环语句。

结构化编程的优点在于：

1. 代码清晰：结构化编程通过一系列的结构化控制流程来组织程序的逻辑，使得代码更加清晰易懂。
2. 可维护性高：结构化编程使得代码的逻辑更加清晰，易于维护和修改。
3. 可扩展性强：结构化编程使得程序的逻辑更加清晰，易于扩展和添加新的功能。

结构化编程是现代编程语言的基础，几乎所有的编程语言都支持结构化编程。结构化编程的思想也是面向对象编程、函数式编程等其他编程范式的基础。

JS中的面向过程

下方中结尾的;属于可加可不加的，但具体的规则如下：

1. 行结束：当一行代码结束时，如果下一行代码不是有效的JavaScript代码（比如空行或注释），JavaScript解析器会自动插入分号。
2. 语句块结束：当一段代码块结束时，如果下一行代码不是有效的JavaScript代码，JavaScript解析器会自动插入分号。
3. return语句：在return语句后面的表达式如果不是一行代码的开头，JavaScript解析器会自动插入分号。
4. break语句和continue语句：在break语句和continue语句后面如果不是一行代码的开头，JavaScript解析器会自动插入分号。

面向过程式编程有什么缺点？为什么后面会出现面向对象

• 数据与算法关联弱

• 不利于修改和扩充

• 不利于代码重用

面向对象的出现解决了这几个问题

• 可读性好：面向对象编程将数据和函数封装在一起，代码的可读性好，易于理解整个程序的逻辑。
• 可维护性好：面向对象编程具有封装性和抽象性，代码的耦合度低，修改代码时只需要修改对象的内部实现，不会影响其他部分的代码，导致维护性好。
• 可扩展性好：面向对象编程将数据和函数封装在一起，对象之间通过接口进行交互，易于对程序进行扩展。

面向对象

• 封装
• 继承
• 多态
• 依赖注入

封装

• 将数据和行为封装在一个对象中，通过访问控制来保护对象的数据和行为，防止外部对象直接访问和修改
• 封装的目的是隐藏对象的实现细节，提供一个统一的接口来访问对象的数据和行为，增加对象的安全性和可靠性，同时也提高了程序的可维护性和可扩展性

继承

无需重写的情况下进行功能扩充，这个写法在React中是经常使用的

多态

不同的结构可以进行接口共享，进而达到函数复用

• 基于上面的Person类和Student类，创建了一个printInfo函数，用于打印对象的信息。这个函数接受一个Person或Student对象作为参数，根据对象的类型，打印不同的信息
• 我们定义了一个printInfo函数，用于打印对象的信息。这个函数接受一个Person或Student对象作为参数，根据对象的类型，打印不同的信息。在函数中，我们使用了instanceof关键字，判断对象的类型，实现了多态

依赖注入

去除代码耦合

• 依赖注入（Dependency Injection，简称DI）是一种设计模式，它的主要目的是为了解耦合，使得代码更加灵活、可扩展和可维护。在一个应用程序中，各个组件之间通常会存在一些依赖关系，例如一个类需要使用另一个类的对象或者数据。在传统的代码实现中，通常是在类内部创建和管理依赖的对象，这样会导致代码的耦合性很高，一旦依赖的对象发生变化，就需要修改大量的代码，导致代码的可维护性很差。
• 而依赖注入则是通过将依赖的对象从类内部移动到类的外部，在类的构造函数或者方法中注入依赖的对象。这样做的好处是，使得类与依赖的对象解耦合，使得代码更加灵活、可扩展和可维护。同时，依赖注入也使得代码的测试更加方便，因为测试代码可以注入不同的依赖对象，测试不同的场景和情况。

面向对象编程_五大原则

• 单一职责原则SRP(Single Responsibility Principle)

  • 一个类只负责一个功能领域中的相应职责，或者可以定义为一个类只有一个引起它变化的原因。这个原则的目的是将职责分离，提高类的内聚性，降低类的耦合性，使得代码更加灵活、可维护和可扩展

• 开放封闭原则OCP(Open-Close Principle)

  • 一个软件实体（类、模块、函数等）应该对扩展开放，对修改关闭。这个原则的目的是使得代码更加灵活、可扩展和可维护，同时也能降低代码的风险和复杂度。通过使用抽象化和多态等技术，使得代码能够适应不同的需求和变化

• 里式替换原则LSP(the Liskov Substitution Principle LSP)

  • 所有引用基类（父类）的地方必须能透明地使用其子类的对象。这个原则的目的是保证代码的正确性和可靠性，避免在子类中破坏父类的行为和逻辑。通过遵循这个原则，可以使得代码更加灵活、可扩展和可维护

• 依赖倒置原则DIP(the Dependency Inversion Principle DIP)

  • 高层模块不应该依赖于底层模块，两者都应该依赖于抽象；抽象不应该依赖于具体实现，具体实现应该依赖于抽象。这个原则的目的是降低代码的耦合性，提高代码的灵活性和可扩展性。通过使用接口和抽象类等技术，使得代码能够适应不同的需求和变化

• 接口分离原则ISP(the Interface Segregation Principle ISP)

  • 一个类不应该依赖于它不需要的接口，一个类应该只依赖于它需要的接口。这个原则的目的是降低代码的耦合性，提高代码的灵活性和可扩展性。通过将接口进行分离，使得代码更加灵活、可维护和可扩展

面向对象编程有什么缺点？为什么我们推荐函数式编程

函数式编程

函数的特点

• 函数是"一等公民"
• 纯函数/无副作用
• 高阶函数跟闭包

优势

通过一节课很难深刻体会到他的好处，需要额外的拓展学习

1. 可缓存
2. 可移植
3. 可测试
4. 可推理
5. 可并行

柯里化函数

这里我就搬我以前的笔记了

• 柯里化也是属于函数式编程里面一个非常重要的概念

• 维基百科解释：

  • 在计算机科学中，柯里化(英语：Currying)，又译为卡瑞化或加里化
  • 是把接收多个参数的函数，变成接受一个单一参数(最初函数的第一个参数)的函数，并且返回接受余下的参数，而且返回结果的新函数的技术
  • 柯里化声称"如果你固定某些参数，你将得到接受余下参数的一个函数"

• 柯里化总结：

  • 只传递给函数一部分参数来调用它，让它返回另一个函数处理剩下的参数
  • 这个过程称为柯里化

柯里化的作用

• 那么为什么需要有柯里化呢？

  • 在函数式编程中，我们其实往往希望一个函数处理的问题尽可能的单一，而不是将一大堆的处理过程交给一个函数来处理
  • 那么我们是否就可以将每次传入的参数在单一的函数中进行处理，处理完后在下一个函数中再使用处理后的结果

单一职责原则(SRP)
面向对象 -> 类 -> 尽量只完成一件单一的事情
复制代码

柯里化 - 单一职责的原则

//全部挤在一起处理
function add(x,y,z){
    x = x + 2
    y = y * 2
    z = z * z
    return x + y +z
}
​
console.log(add(10,20,30));
//柯里化处理
function sum(x){
    x = x + 2
    return function(y){
        y = y * 2
        return function(z){
            z = z * z
                return x + y + z
        }
    }
}
console.log(sum(10)(20)(30));
复制代码

组合函数

组合（Compose）函数是在JavaScript开发过程中一种对函数的使用技巧、模式：

• 比如我们现在需要对某一个数据进行函数的调用，执行两个函数fn1和fn2，这两个函数是依次执行的；
• 那么如果每次我们都需要进行两个函数的调用，操作上就会显得重复
• 那么是否可以将这两个函数组合起来，自动依次调用呢？
• 这个过程就是对函数的组合，我们称之为 组合函数（Compose Function）；

参考作者：2002XiaoYu
链接：juejin.cn/post/722320…
来源：稀土掘金
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