编程范式 | 青训营笔记

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0004.编程范式 | 青训营笔记

[TOC]

一、课程介绍

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

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

机器语言、汇编语言、高级语言

graph TD;
A[编程语言]-->B[机器语言];
A-->C[汇编语言];
A-->D[中级语言];
D-->E[面向过程代表];
E-->F[C];
D-->G[高级语言];
G-->H[面向对象代表];
H-->I[C++];
G-->J[函数式代表];
J-->K[lisp];
G-->L[多范式代表];
L-->M[Javascript];

1. 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. C++:面向对象语言代表

  • C with Classes
  • 继承
  • 权限控制
  • 虚函数
  • 多态

3. Lisp:函数式语言代表

  • 与机器无关
  • 列表:代码即数据
  • 闭包

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

graph LR;
A[程序语言特性]-->B[是否允许副作用];
A-->C[执行的操作顺序];
A-->D[代码组织];
A-->E[状态管理];
A-->F[语法和词法];
graph TD;
A[编程范式]-->B[命令式];
A-->C[声明式];
B-->D[面向过程];
B-->E[面向对象];
C-->F[函数式];
C-->G[响应式];

1.面向过程问题

  • 数据与算法关联弱
  • 不利于修改和扩充
  • 不利干代码重用

2.面向对象编程

  • 封装
  • 继承
  • 多态
  • 依赖注入

3.面向对象编程_五大原则

  • 单一职责原则SRP(Single Responsibility Principle)
  • 开放封闭原则OCP(Open - Close Principle)
  • 里式替换原则LSP(the Liskov Substitution Principle LSP)
  • 依赖倒置原则DIP(the Dependency Inversion Principle DIP)
  • 接口分离原则ISP(the Interface Segregation Principle ISP)

面向对象编程语言的问题在于,它总是附带着所有它需要的隐含环境。你想要一个香蕉,但得到的却是一个大猩猩拿着香蕉,而且还有整个丛林。---Joe Armstrong (Erlang创始人)

4.函数式编程

  • 函数是“第一等公民”
  • 纯函数/无副作用
  • 高阶函数/闭包

函数式编程First Class Function

聚合转发

onst BlogController = {
index(posts) { return Views.index(posts); },
show(post) { return Views.show(post); },
create(attrs) { return Db.create(attrs); ],
update(post, attrs) { return Db.update(post,attrs);}
destroy(post) { return Db.destroy(post); },
};

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const BlogController = {
index: Views.index,
show: Views.show
create: Db.createupdate: Db.updatedestroy: Db.destroy,
};

函数式编程Pure Function

优势:

  • 可缓存
  • 可移植
  • 可测试
  • 可推理
  • 可并行
constretireAge=60;
function retirePerson(p) {
if (p.age> retireAge) {
p.status = 'retired';
}
}

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function retirePerson(p) {
const constretireAge= 60;
if (p.age > retireAge) {
return {
...p,
status: 'retired',
};
}
return p;
}

函数式编程_Currying

函数式编程_Composition

函数式编程_Functor 可以当做容器的类型,类型支持对容器内元素进行操作 常见的functor:Array(lterable).map,Promise.then

函数式编程_Monad 可以去除嵌套容器的容器类型 常见monad: Array.flatMap Promise.then

函数式编程_Applicative 直接对两个容器直接操作

响应式编程

异步/离散的函数式编程

  • 数据流

  • 操作符

  • 过滤

  • 合并

  • 转化

  • 高阶

响应式编程_Observable观察者模式 迭代器模式 Promise/EventTarget超集*

响应式编程_操作符 响应式编程的 “compose” 合并 过滤 转化 异常处理 多播

响应式编程_Monad 去除嵌套的 Observable

graph TD;
A[编程范式]-->B[过程式];
A[编程范式]-->C[面向对象];
A[编程范式]-->D[函数式编程];
A[编程范式]-->E[响应式编程];
B[过程式]-->F[自顶向下];
B[过程式]-->G[结构化编程];
B[过程式]-->H[问题];
C[面向对象]-->I[封装];
C[面向对象]-->J[继承];
C[面向对象]-->K[多态];
C[面向对象]-->L[原则];
C[面向对象]-->M[问题];
D[函数式编程]-->N[一等函数];
D[函数式编程]-->O[纯函数];
D[函数式编程]-->P[curry/compose/functor/monard/applicative];
E[响应式编程]-->Q[observable];
E[响应式编程]-->R[操作符];
E[响应式编程]-->S[monard];

四、领域特定语言

Domain-specific language (DSL): 应用于特定领域的语言

  • HTML
  • SQL

1.lexer

SQLToken分类

  • 注释
  • 关键字
  • 操作符
  • 空格
  • 字符串
  • 变量

2.Parser语法规则

上下文无关语法规则

<selectStatement> ::= SELECT <selectList> FROM<tableNamex>
<selectList> ::= <selectField> [,<selectList>]
<tableName> ::= <tableName> [,<tableList> ]

推导式:表示非终结符到 (非终结符或终结符)的关系 终结符:构成句子的实际内容。可以简单理解为词法分析中的token 非终结符:符号或变量的有限集合。它们表示在句子中不同类型的短语或子句。

3.Parser_LL

LL:从左到右检查,从左到右构建语法树 select namecfrom user

4.Parser_LR

LR:从左到右检查,从右到左构建语法树 select name from user