编程范式 | 青训营笔记

课程内容

课程介绍；编程语言；编程范式；领域特定语言

课程背景

1. 前端的主要编程语言为JavaScript.
2. JavaScript做为一种融合了多种编程范式的语言，灵活性非常高。
3. 前端开发人员需要根据场景在不同编程范式间自如切换。
4. 进一步需要创造领域特定语言抽象业务问题。

课程收益

1. 了解不同编程范式的起源和适用场景。
2. 掌握JavaScript在不同的编程范式特别是函数式编程范式的使用。
3. 掌握创建领域特定语言的相关工具和模式。

编程语言

机器语言：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（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

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

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

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

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。

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

总结