编程范式|青训营笔记

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一、课程背景

1.1 课程背景


  • 前端的主要编程语言为JavaScript.

  • JavaScript做为一种融合了多种编程范式的语言,灵活性非常高。

  • 前端开发人员需要根据场景在不同编程范式间自如切换。

  • 进一步需要创造领域特定语言抽象业务问题。

 

1.2 课程收益:


  • 了解不同编程范式的起源和适用场景。

  • 掌握JavaScript在不同的编程范式特别是函数式编程范式的使用。

  • 掌握创建领域特定语言的相关工具和模式。

二、编程语言

2.1 机器语言


第一代计算机使用的语言,由二进制数字组成,难以阅读和编写

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2.2 汇编语言


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

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2.3 高级语言


使用自然语言的形式来描述问题,让人类能更容易理解和使用,具有较高的可读性和可维护性。

2.4 C/C++

2.4.1 C:中级语言代表


  • 可对位,字节,地址直接操作

  • 代码和数据分离倡导结构化编程

  • 功能齐全:数据类型和控制逻辑多样化

  • 可移植能力强

2.4.2 C++:面向对象语言代表


  • C with Classes

  • 继承

  • 权限控制

  • 虚函数

  • 多态

2.3 Lisp:函数式语言代表


  • 与机器无关

  • 列表:代码即数据

  • 闭包

2.4 JavaScript:基于原型和头等函数的多范式语言


  • 过程式

  • 面向对象

  • 函数式

  • 响应式

三、编程范式

3.1 程序语言特性

  • 是否允许副作用

  • 操作的执行顺序

  • 代码组织

  • 状态管理

  • 语法和词法

3.2 编程范式

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

  2. 面向过程:一种以过程为中心的编程方式,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。

  3. 面向对象:一种以对象为中心的编程方式,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。

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

  5. 函数式:一种以函数为中心的编程方式,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。

  6. 响应式:一种以数据流为中心的编程方式,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。

3.3 面向对象编程的五大原则

  1. 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。

  2. 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。

  3. 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。

  4. 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。

  5. 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。