编程范式 | 青训营笔记

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编程范式

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

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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

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

  • 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

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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。

面向对象

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

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

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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

响应式编程

维基百科定义：在计算中，响应式编程或反应式编程（英语：Reactive programming）是一种面向数据流和变化传播的声明式编程范式。这意味着可以在编程语言中很方便地表达静态或动态的数据流，而相关的计算模型会自动将变化的值通过数据流进行传播。

  • 通俗来说，响应式编程就是一种处理数据流的编程方式。我们可以把数据流看成一条河流，数据就像是水流一样从上游流向下游。在响应式编程中，我们可以方便地定义这条河流，并在河流中处理数据的变化，就像是在河流中处理水流一样。这样，我们就可以很方便地处理数据的变化，而不需要手动追踪和处理每一个数据变化的位置。

没有纯粹的响应式编程语言，我们需要借助工具库的帮忙，例如RxJS

总结

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构建领域特定语言

领域特定语言（Domain-Specific Language，简称DSL）是一种专门用于解决特定领域问题的编程语言。与通用编程语言相比，DSL更加关注于特定领域的问题，使得针对该领域的编程变得更加高效、简单和直观。

DSL的设计是为了解决特定领域的问题，因此它可以更加贴近领域的需求和特点，提供更加便捷和高效的解决方案。DSL通常具有简单的语法和丰富的领域专业术语，使得开发人员可以更加专注于解决领域问题，而无需关注底层技术实现。

DSL的应用场景包括但不限于：配置文件、工作流程、数据分析、模型定义等。在这些领域中，DSL可以提供更加高效、直观和易于维护的解决方案，提升开发效率和代码质量。

  • HTML
  • SQL

与之相对应的是General-purpose language(通用语言)

  • C/C++
  • JavaScript
  • ....

特定语言需要由通用语言实现，通用语言无法由特定语言实现

课程总结

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