架构 — 编程语言

2015 年 10 月 8 日

过程式就是按一条条命令的方式执行，而 机器语言 本身就是由一条条指令构成的，也是 过程式 的
过程式是 最为常见 的，每个编程语言都有过程式的影子，代表为Fortran、C/C++、JavaScript、Go
过程式编程中 最核心 的两个概念： 结构体 （自定义类型）和过程（函数）
- 通过 结构体 对数据进行组合，可以构建出 任意复杂的自定义数据结构
- 通过过程可以抽象出 任意复杂的自定义指令 ，复用之前的成果，简化意图的表达

函数式本质上是 对过程式编程的一种约束 ，最核心的主张是 变量不可变 ， 函数尽可能没有副作用
- 对于通用语言而言，所有函数都没有副作用是不可能的，例如内部有IO行为的函数就有副作用
既然变量不可变，函数没有副作用，那么出错的机会就会减少，代码质量也就变高，代表为Haskell、Erlang
大部分语言都比较 难以彻底实施 函数式的编程思想，但在思想上会有所借鉴
函数式编程相对小众，写代码质量高，但 学习门槛高

面向对象是在过程式的基础上，引入了对象（类）和 对象方法 （ 类成员函数 ）
面向对象主张尽可能把方法（过程） 归纳到合适的对象 （类）上，不主张全局函数（过程），代表为Java、C#、C++、Go
面向对象的核心思想是引入契约，基于对象的概念对代码的使用界面进行抽象和封装，主要优点如下
- 清晰的使用界面 ：某种类型的对象有哪些方法一目了然，不像过程式编程，数据结构和过程的关系非常松散
- 信息封装 ：面向对象不主张绕过对象的使用接口侵入到对象的内部实现细节
面向对象还有一个至关重要的概念是接口，通过接口可以优雅地实现多态，多态的概念如下
- 对象和对象方法是 强关联 的，可以引入接口来 抽象不同对象的行为
- 这样不同对象就可以用 相同的代码 来实现类似的复杂行为
多数面向对象语言还会引入继承的概念，虽然继承带来了编码上的便捷性，但也带来了不必要的负担
- 何时使用组合？何时使用继承？Go给出了最完美的答案： 放弃继承，全面强化组合
- 继承属于 过度设计 ，会产生复杂的对象继承树

不同的编程范式 并不互斥 ，某些编程语言会有 明确的编程范式主张 ，如Java是纯正的面向对象语言，反对全局过程
某些编程语言主张自己是 多范式 的，典型代表是C++，但C++太复杂，以至于让人 误以为 多范式会大大增加了语言的复杂度
Go是多范式更好的例子，Go本身并没有声称自己是多范式的，但实际上 Go保留了每种编程范式的精华部分
- Go没有声称自己是多范式的，而是认为自己是一门 面向连接 的语言
面向连接即 朴素的组合思想 ，研究连接就是研究人和人的组合，代码和代码的组合
面向对象创造性地把契约的重要性提到了非常重要的高度，但 并不是只有对象需要契约 ， 语言设计的方方面面都需要契约
- 代码规范约束了人的行为，是人与人的连接契约
- 消息传递约束了进程（这里的进程是抽象的，Go中叫goroutine）的行为，是进程与进程的连接契约
  - 消息传递是 多核背景 下流行起来的编程思想
  - 核心主张：尽可能用 消息传递来取代共享内存 ，从而尽可能 避免显式地锁 ，降低编程负担
  - Go不只是提供 语言内建 的消息传递机制，同时它的消息传递是 类型安全 的，大大较低犯错机会

工程化能力

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