Atitit 编程范式总结 目录 1.1.1. IP(Imperative Programming)指令式编程 1 1.1.2. SP(Structured Programming)结构化编程 2 1
Atitit 编程范式总结
目录
1.1.1. IP(Imperative Programming)指令式编程 1
1.1.2. SP(Structured Programming)结构化编程 2
1.1.3. PP(Procedure Programming)过程式编程 3
1.2. OOP(Object-oriented Programming)面向对象编程 3
1.2.1. DP(Declarative Programming)描述性范式 4
1.2.2. LP(Logic Programming) 5
1.2.3. FP(Functional Programming) 即函数式编程，也是 DP 的子集, 5
1.2.4. FRP(Functional Reactive Programming)函数式响应型编程 6
2. Table-oriented Programming 7
编程范式(programming paradigms)，是在编程的理论与实践当中提炼出的概念模型。
Programming Paradigm: A conceptual model underlying the theories and practice of programming
即指令式编程。程序由一系列指令和流程控制语句组成，运行过程中指令不断改变程序的状态，由此达到最终的编码意图。 IP 范式会显式地指定代码的执行流程，以及运算逻辑。汇编是典型的使用 IP 范式的编程语言。
即结构化编程，在 IP 的基础上，我们可以将用 goto 来控制流程的代码，以 for 语句， while语句等此类结构化的代码块(block structure)组织起来，使得代码的可读性更高，那么此种编码方式即为结构化范式。 SP 是现代语言都支持的一种基础范式。
result = [];
for i = 0; i < length(people); i++ {
p = people[i];
if length(p.name)) > 5 {
addToList(result, toUpper(p.name));
}
}
return sort(result);
即过程式编程，单看中文可能难以理解， procedure 来源于 procedure call , 即函数调用，主要是因为 PP 在 IP 的基础上引入了函数及函数调用, 将可提炼的逻辑用函数封装起来，以复用代码和提高可读性。
即我们常说的面向对象编程。在 SP 和 PP 的范畴里，数据类型是松散的，数据结构和算法之间也是松散的，而 OOP 则提供了一种类似于人类对现实世界建模的方法，对二进制世界的类型和逻辑进行建模和封装，并在此基础上提供了更多的类型和语法特性。 OOP 的优点简列如下(封装，继承，多态):
- 当我们对一组数据类型进行抽象，封装成类(class, 类是 OOP 的基本概念)时，我们可以定义该类的子类，来共享它的数据类型和逻辑，此方式称为继承(inheritance), 能够有效减少我们的开发时间。
- 当类被定义后，通常它只需要关注它自身的数据和逻辑，通过语法特性，一般是 public / private 关键字，将这类数据和逻辑隐藏起来，避免被非法(或者说不合理的, 不应当的)访问，提升程序和系统的安全性。
- 一个封装好的类，不仅能被它的创建者使用，也可以分发(在网络上)给其他人使用, 比如 Java的jar包。
- 一门语言不可能把开发者所需要的所有的类型都定义好，class的概念则很好地解决了这个问题，开发者可以定义任意自己想要的数据类型。
- OOP 的多态性质可以让代码更加灵活。
即，描述性范式。和 IP 相反，此类语言只描述最终的编码意图，不描述达到意图的过程。举个例子，如何用程序来回答你是怎么回家的？
IP :
Go out of the north exit of the parking lot and take a left. Get on I-15 south until you get to the Bangerter Highway exit. Take a right off the exit like you’re going to Ikea. Go straight and take a right at the first light. Continue through the next light then take your next left. My house is #298.
DP :
My address is 298 West Immutable Alley, Draper Utah 84020
典型的 DP 范式语言如 SQL , 仅描述目的，达到目的的逻辑被隐藏。
SELECT * FROM Users WHERE Country=’Mexico’;
即逻辑编程，它属于 DP 的范畴。逻辑编程的要点是将数学中的逻辑风格带入计算机程序设计之中。它设置匹配规则来解决问题(rule-based)，而非设置步骤来解决问题, 即事实+规则=结果。Prolog 是典型的 LP 范式语言，此类语言主要应用在人工智能，专家系统等领域。
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- FP(Functional Programming) 即函数式编程，也是 DP 的子集,
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即函数式编程，也是 DP 的子集, 在函数式编程里，所有的计算都是通过函数调用完成的，函数里的 SP 逻辑尤其是控制流逻辑，被隐藏了起来. 假设我们要编写一个函数，将一个数组的每个元素都乘以2， PP 风格的代码如下:
上述代码，详细地写明了整个计算过程，包括迭代过程和计算方法。所以 IP 范畴的范式会详细描述计算机是如何完成这件事的，有篇文章是这么描述 IP 的
First do this, then do that.
FP则不会描述数组是如何迭代的，也不会显式地修改变量, 仅仅描述了我们想要什么，我们想要将元素乘以2.
function double (arr) {
return arr.map((item) => item * 2)
}
FP将开发者从机器的执行模型切换到了人的思维模型上，可读性会更高。需要注意的是，某些支持 FP 的语言本身是属于 IP 的，同时也可以认为其属于 DP , 不必过于纠结。
即，函数式响应型编程。
即元编程, 也写做 Metaprogramming 。元编程是一种可以将程序当作数据来操作的技术，元编程能够读取，生成，分析或转换其他的程序代码，甚至可以在运行时修改自身. C++ 的template即属于 meta programming 的范畴，编译器在编译时生成具体的源代码。在web框架 Ruby on Rails里，元编程被普遍使用。比如，在SQL数据库的表里，有一个表users，在ruby中用类 User 表示，你需要根据user的email字段来获取相应的结果，通常的做法是写个sql查询语句去完成，但是Ruby on Rails 在元编程的加持下，会让这件事变得异常简单。
User.find_by_email('songtianyi630@163.com')
find_by_email 并不是我们自己的定义的函数，它是如何完成这件事的呢？框架会根据函数名 find_by_email 动态生成一个查询函数去查询数据库。除了这种黑魔法，元编程还能够动态修改一个类的成员函数，在运行时创建函数等等，这里不展开讲，在 Ruby 或者 Groovy 的相关书籍里会有详细介绍。语言的反射特性和对模板的支持是实现元编程的主要基础，虽然 c++ 并不支持反射，但 c++ 的模板提供了元编程的能力。
编程范式还有很多细分项，比如 Event-driven programming , Distributed programming [10] 等, 这里不再一一列举。
Ati famin d d
