架構 -- 程式語言

軟體開發 · 發表 2019-04-27 17:33:12

摘要：過程式就是按一條條命令的方式執行，而機器語言本身就是由一條條指令構成的，也是過程式的過程式是最為常見的，每個程式語言都有過程式的影子，代表為Fortran、C/C++、JavaScript、Go 程序式程式設計中最核心的兩個概念：結構體（自定...

過程式就是按一條條命令的方式執行，而 機器語言 本身就是由一條條指令構成的，也是 過程式 的
過程式是 最為常見 的，每個程式語言都有過程式的影子，代表為Fortran、C/C++、JavaScript、Go
程序式程式設計中 最核心 的兩個概念： 結構體 （自定義型別）和過程（函式）
- 通過 結構體 對資料進行組合，可以構建出 任意複雜的自定義資料結構
- 通過過程可以抽象出 任意複雜的自定義指令 ，複用之前的成果，簡化意圖的表達

函式式本質上是 對程序式程式設計的一種約束 ，最核心的主張是 變數不可變 ， 函式儘可能沒有副作用
- 對於通用語言而言，所有函式都沒有副作用是不可能的，例如內部有IO行為的函式就有副作用
既然變數不可變，函式沒有副作用，那麼出錯的機會就會減少，程式碼質量也就變高，代表為Haskell、Erlang
大部分語言都比較 難以徹底實施 函式式的程式設計思想，但在思想上會有所借鑑
函數語言程式設計相對小眾，寫程式碼質量高，但 學習門檻高

面向物件是在過程式的基礎上，引入了物件（類）和 物件方法 （ 類成員函式 ）
面向物件主張儘可能把方法（過程） 歸納到合適的物件 （類）上，不主張全域性函式（過程），代表為Java、C#、C++、Go
面向物件的核心思想是引入契約，基於物件的概念對程式碼的使用介面進行抽象和封裝，主要優點如下
- 清晰的使用介面 ：某種型別的物件有哪些方法一目瞭然，不像程序式程式設計，資料結構和過程的關係非常鬆散
- 資訊封裝 ：面向物件不主張繞過物件的使用介面侵入到物件的內部實現細節
面向物件還有一個至關重要的概念是介面，通過介面可以優雅地實現多型，多型的概念如下
- 物件和物件方法是 強關聯 的，可以引入介面來 抽象不同物件的行為
- 這樣不同物件就可以用 相同的程式碼 來實現類似的複雜行為
多數面嚮物件語言還會引入繼承的概念，雖然繼承帶來了編碼上的便捷性，但也帶來了不必要的負擔
- 何時使用組合？何時使用繼承？Go給出了最完美的答案： 放棄繼承，全面強化組合
- 繼承屬於 過度設計 ，會產生複雜的物件繼承樹

不同的程式設計正規化 並不互斥 ，某些程式語言會有 明確的程式設計正規化主張 ，如Java是純正的面嚮物件語言，反對全域性過程
某些程式語言主張自己是 多正規化 的，典型代表是C++，但C++太複雜，以至於讓人 誤以為 多正規化會大大增加了語言的複雜度
Go是多正規化更好的例子，Go本身並沒有聲稱自己是多正規化的，但實際上 Go保留了每種程式設計正規化的精華部分
- Go沒有聲稱自己是多正規化的，而是認為自己是一門 面向連線 的語言
面向連線即 樸素的組合思想 ，研究連線就是研究人和人的組合，程式碼和程式碼的組合
面向物件創造性地把契約的重要性提到了非常重要的高度，但 並不是只有物件需要契約 ， 語言設計的方方面面都需要契約
- 程式碼規範約束了人的行為，是人與人的連線契約
- 訊息傳遞約束了程序（這裡的程序是抽象的，Go中叫goroutine）的行為，是程序與程序的連線契約
  - 訊息傳遞是 多核背景 下流行起來的程式設計思想
  - 核心主張：儘可能用 訊息傳遞來取代共享記憶體 ，從而儘可能 避免顯式地鎖 ，降低程式設計負擔
  - Go不只是提供 語言內建 的訊息傳遞機制，同時它的訊息傳遞是 型別安全 的，大大較低犯錯機會

工程化能力

編譯的目標檔案是可執行程式，代表為Fortran、C/C++、Go
生成跨平臺的虛擬機器位元組碼，有獨立的執行器（虛擬機器）執行位元組碼，代表為Java、Erlang
直接解釋執行，代表為JavaScript
- 純解釋執行的語言已經不多了，大多數語言也只是看起來直接執行
- 內部還是會基於位元組碼的虛擬機器，目的是為了提高效能

轉載請註明出處：http://zhongmingmao.me/2019/04/26/architecture-programming-language/

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