什么是編程范式
編程范式一詞最早來(lái)自 Robert Floyd 在 1979 年圖靈獎(jiǎng)的頒獎(jiǎng)演說(shuō)，是程序員看待程序應(yīng)該具有的觀點(diǎn)蕴忆，代表了程序設(shè)計(jì)者認(rèn)為程序應(yīng)該如何被構(gòu)建和執(zhí)行的看法茧跋，與軟件建模方式和架構(gòu)風(fēng)格有緊密關(guān)系慰丛。
現(xiàn)在主流的編程范式有三種：
- 結(jié)構(gòu)化編程（structured programming）
- 面向?qū)ο缶幊蹋╫bject-oriented programming）
- 函數(shù)式編程（functional programming）
這幾種編程范式之間的關(guān)系如下：
如果你對(duì)上圖中編程范式之間的關(guān)系已理解得非常透徹，那就沒(méi)有必要再往下看了瘾杭，否則建議耐心看完本文璧帝，在過(guò)程中可以跳過(guò)熟悉的章節(jié)。
眾所周知富寿，計(jì)算機(jī)運(yùn)行在圖靈機(jī)模型之上。最初锣夹，程序員通過(guò)紙帶將指令和數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)页徐，計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令，完成計(jì)算银萍。后來(lái)变勇，程序員編寫(xiě)程序（包括指令和數(shù)據(jù)），將程序加載到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令搀绣，完成計(jì)算飞袋。時(shí)至今日，軟件已經(jīng)非常復(fù)雜链患，規(guī)模也很大巧鸭，人們通過(guò)軟件來(lái)解決各個(gè)領(lǐng)域（Domain）的問(wèn)題，比如通信麻捻，嵌入式纲仍，銀行，保險(xiǎn)贸毕，交通郑叠，社交，購(gòu)物等明棍。
人們把一個(gè)個(gè)具體的領(lǐng)域問(wèn)題跑在圖靈機(jī)模型上乡革，然后做計(jì)算，而領(lǐng)域問(wèn)題和圖靈機(jī)模型之間有一個(gè)很大的 gap（What摊腋，How沸版，Why），這是程序員主要發(fā)揮的場(chǎng)所歌豺。編程范式是程序員的思維底座推穷，決定了設(shè)計(jì)元素和代碼結(jié)構(gòu)。程序員把領(lǐng)域問(wèn)題映射到某個(gè)編程范式之上类咧，然后通過(guò)編程語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)馒铃。顯然，編程范式到圖靈機(jī)模型的轉(zhuǎn)化都由編譯器來(lái)完成痕惋，同時(shí)這個(gè)思維底座越高区宇，程序員做的就會(huì)越少。
你可能會(huì)有一個(gè)疑問(wèn)：為什么會(huì)有多個(gè)編程范式值戳？換句話說(shuō)议谷，就是程序員為什么需要多個(gè)思維底座，而不是一個(gè)堕虹？
思維底座取決于程序員看待世界的方式卧晓，和哲學(xué)及心里學(xué)都有關(guān)。程序員開(kāi)發(fā)軟件是把現(xiàn)實(shí)中的世界模擬到計(jì)算機(jī)中來(lái)運(yùn)行赴捞，每個(gè)程序員在這個(gè)時(shí)候都相當(dāng)于一個(gè)造物主逼裆，在計(jì)算機(jī)重新創(chuàng)造一個(gè)特定領(lǐng)域的世界，那么如何看待這個(gè)世界就有些哲學(xué)觀的味道在里面赦政。這個(gè)虛擬世界的最小構(gòu)筑物是什么胜宇？每個(gè)構(gòu)筑物之間的關(guān)系是什么？用什么方式把這個(gè)虛擬世界層累起來(lái)。隨著科學(xué)技術(shù)的演進(jìn)桐愉，人們看待世界的方式會(huì)發(fā)生變化财破，比如生物學(xué)已經(jīng)演進(jìn)到細(xì)胞，自然科學(xué)已經(jīng)演進(jìn)到原子从诲，于是程序員模擬世界的思維底座也會(huì)發(fā)生變化左痢。
程序員模擬的世界最終要跑在圖靈機(jī)模型上，這就有經(jīng)濟(jì)學(xué)的要求盏求，成本越小越好抖锥。資源在任何時(shí)候都是有限的，性能是有約束的碎罚，不同的編程范式有不同的優(yōu)缺點(diǎn)磅废，程序員在解決領(lǐng)域問(wèn)題時(shí)需要有多個(gè)思維底座來(lái)進(jìn)行權(quán)衡取舍，甚至融合荆烈。
為了能更深刻的理解編程范式拯勉，我們接下來(lái)一起回顧一下編程范式的簡(jiǎn)史。
編程范式簡(jiǎn)史
機(jī)器語(yǔ)言使用 0 和 1 組成的二進(jìn)制序列來(lái)表達(dá)指令憔购，非彻停晦澀難懂。匯編語(yǔ)言使用助記符來(lái)表達(dá)指令玫鸟，雖然比機(jī)器語(yǔ)言進(jìn)步了一些导绷，但編寫(xiě)程序仍然是一件非常痛苦的事情。匯編語(yǔ)言可以通過(guò)匯編（編譯）得到機(jī)器語(yǔ)言屎飘，機(jī)器語(yǔ)言可以通過(guò)反匯編得到匯編語(yǔ)言妥曲。匯編語(yǔ)言和機(jī)器語(yǔ)言一一對(duì)應(yīng)，都是直接面向機(jī)器的低級(jí)語(yǔ)言钦购，最貼近圖靈機(jī)模型檐盟。
站在結(jié)構(gòu)化編程的視角，機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言也是有編程范式的押桃，它們的編程范式就是非結(jié)構(gòu)化編程葵萎。當(dāng)時(shí) goto 語(yǔ)句滿天飛，程序及其難以維護(hù)唱凯。后來(lái)羡忘，大家對(duì)于 goto 語(yǔ)句是有害的達(dá)成了共識(shí)，就從編程語(yǔ)言設(shè)計(jì)上把 goto 語(yǔ)句拿掉了磕昼。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展壳坪，人們開(kāi)始尋求與機(jī)器無(wú)關(guān)且面向用戶的高級(jí)語(yǔ)言。無(wú)論何種機(jī)型的計(jì)算機(jī), 只要配備上相應(yīng)高級(jí)語(yǔ)言的編譯器掰烟，則用該高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序就可以運(yùn)行。首先被廣泛使用的高級(jí)語(yǔ)言是 Fortran，有效的降低了編程門檻纫骑，極大的提升了編程效率蝎亚。后來(lái) C 語(yǔ)言橫空出世，它提供了對(duì)于計(jì)算機(jī)而言較為恰當(dāng)?shù)某橄笙裙荩帘瘟擞?jì)算機(jī)硬件的諸多細(xì)節(jié)发框，是結(jié)構(gòu)化編程語(yǔ)言典型代表。時(shí)至今日煤墙，C 語(yǔ)言依然被廣泛使用梅惯。
當(dāng)高級(jí)語(yǔ)言大行其道以后，人們開(kāi)發(fā)的程序規(guī)模逐漸膨脹仿野，這時(shí)如何組織程序變成了新的挑戰(zhàn)铣减。有一種語(yǔ)言搭著 C 語(yǔ)言的便車將面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)風(fēng)格帶入主流視野，這就是 C++脚作，它完全兼容 C 語(yǔ)言葫哗。在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，C++ 風(fēng)頭十足球涛，成為行業(yè)中最主流的編程語(yǔ)言劣针。后來(lái)，計(jì)算機(jī)硬件的能力得到了大幅提升亿扁，Java 語(yǔ)言脫穎而出捺典。Java 語(yǔ)言假設(shè)程序的代碼空間是開(kāi)放的，在 JVM 虛擬機(jī)上運(yùn)行从祝，一方面支持面向?qū)ο蠼蠹海硪环矫嬷С?GC 功能。
不難看出哄褒，編程語(yǔ)言的發(fā)展就是一個(gè)逐步遠(yuǎn)離計(jì)算機(jī)硬件稀蟋，向著待解決的領(lǐng)域問(wèn)題靠近的過(guò)程。所以呐赡，編程語(yǔ)言后續(xù)的發(fā)展方向就是探索怎么更好的解決領(lǐng)域問(wèn)題退客。
前面說(shuō)的這些編程語(yǔ)言只是編程語(yǔ)言發(fā)展的主流路徑，其實(shí)還有一條不那么主流的路徑也一直在發(fā)展链嘀，那就是函數(shù)式編程語(yǔ)言萌狂，這方面的代表是 Lisp。首先怀泊，函數(shù)式編程的主要理論基礎(chǔ)是 Lambda 演算茫藏，它是圖靈完備的；其次，函數(shù)式編程是抽象代數(shù)思維，更加接近現(xiàn)代自然科學(xué)蜂挪，使用一種形式化的方式來(lái)解釋世界猖闪，通過(guò)公式來(lái)推導(dǎo)世界本辐，極度抽象（比如 F=ma）载慈。在這條路上慨绳，很多人都是偏學(xué)術(shù)風(fēng)格的阅爽，他們關(guān)注解決方案是否優(yōu)雅挟伙，如何一層層構(gòu)建抽象楼雹。他們也探索更多的可能，垃圾回收機(jī)制就是從這里率先出來(lái)的尖阔。但函數(shù)式編程離圖靈機(jī)模型太遠(yuǎn)了贮缅，在圖靈機(jī)上的運(yùn)行性能得不到直接的支撐，同時(shí)受限于當(dāng)時(shí)硬件的性能介却，在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)谴供，這條路上的探索都只是學(xué)術(shù)圈玩得小眾游戲，于是函數(shù)式編程在當(dāng)時(shí)被認(rèn)為是一個(gè)在工程上不成熟的編程范式筷笨。當(dāng)硬件的性能不再成為阻礙憔鬼，如何解決問(wèn)題開(kāi)始變得越來(lái)越重要時(shí)，函數(shù)式編程終于和編程語(yǔ)言發(fā)展的主流路徑匯合了胃夏。促進(jìn)函數(shù)式編程引起廣泛重視還有一些其他因素轴或，比如多核 CPU 和分布式計(jì)算。
編程范式是抽象的仰禀，編程語(yǔ)言是具體的照雁。編程范式是編程語(yǔ)言背后的思想，要通過(guò)編程語(yǔ)言來(lái)體現(xiàn)答恶。編程范式的世界觀體現(xiàn)在編程語(yǔ)言的核心概念中饺蚊，編程范式的方法論體現(xiàn)在編程語(yǔ)言的表達(dá)機(jī)制中，一種編程語(yǔ)言的語(yǔ)法和風(fēng)格與其所支持的編程范式密切相關(guān)悬嗓。雖然編程語(yǔ)言和編程范式是多對(duì)多的關(guān)系污呼，但每一種編程語(yǔ)言都有自己的主流編程范式。比如包竹，C 語(yǔ)言的主流編程范式是結(jié)構(gòu)化編程燕酷，而 Java 語(yǔ)言的主流編程范式是面向?qū)ο缶幊獭３绦騿T可以打破“次元壁”周瞎，將不同編程范式中的優(yōu)秀元素吸納過(guò)來(lái)苗缩，比如在 linux 內(nèi)核代碼設(shè)計(jì)中，就將對(duì)象元素吸納了過(guò)來(lái)声诸。無(wú)論在以結(jié)構(gòu)化編程為主的語(yǔ)言中引入面向?qū)ο缶幊探囱龋€是在以面向?qū)ο缶幊虨橹鞯恼Z(yǔ)言中引入函數(shù)式編程，在一個(gè)程序中應(yīng)用多范式已經(jīng)成為一個(gè)越來(lái)越明顯的趨勢(shì)彼乌。不僅僅在設(shè)計(jì)中泻肯，越來(lái)越多的編程語(yǔ)言逐步將不同編程范式的內(nèi)容融合起來(lái)渊迁。C++ 從 C++ 11 開(kāi)始支持 Lambda 表達(dá)式，Java 從 Java 8 開(kāi)始支持 Lambda 表達(dá)式灶挟，同時(shí)新誕生的語(yǔ)言一開(kāi)始就支持多范式宫纬，比如 Scala，Go 和 Rust 等膏萧。
從結(jié)構(gòu)化編程到面向?qū)ο缶幊蹋俚胶瘮?shù)式編程蝌衔，離圖靈機(jī)模型越來(lái)越遠(yuǎn)榛泛，但抽象程度越來(lái)越高，與領(lǐng)域問(wèn)題的距離越來(lái)越近噩斟。
結(jié)構(gòu)化編程
結(jié)構(gòu)化編程曹锨，也稱作過(guò)程式編程，或面向過(guò)程編程剃允。
基本設(shè)計(jì)
在使用低級(jí)語(yǔ)言編程的年代沛简，程序員站在直接使用指令的角度去思考，習(xí)慣按照自己的邏輯去寫(xiě)斥废，指令之間可能共享數(shù)據(jù)椒楣，這其中最方便的寫(xiě)法就是需要用到哪塊邏輯就 goto 過(guò)去執(zhí)行一段代碼，然后再 goto 到另外一個(gè)地方牡肉。當(dāng)代碼規(guī)模比較大時(shí)捧灰，就難以維護(hù)了，這種編程方式便是非結(jié)構(gòu)化編程统锤。
迪克斯特拉（E.W.dijkstra）在 1969 年提出結(jié)構(gòu)化編程毛俏，摒棄了 goto 語(yǔ)句，而以模塊化設(shè)計(jì)為中心饲窿，將待開(kāi)發(fā)的軟件系統(tǒng)劃分為若干個(gè)相互獨(dú)立的模塊煌寇，這樣使完成每一個(gè)模塊的工作變得單純而明確，為設(shè)計(jì)一些較大的軟件打下了良好的基礎(chǔ)逾雄。按照結(jié)構(gòu)化編程的觀點(diǎn)阀溶，任何算法功能都可以通過(guò)三種基本程序結(jié)構(gòu)（順序、選擇和循環(huán)）的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)嘲驾。
結(jié)構(gòu)化編程主要表現(xiàn)在一下三個(gè)方面：
- 自頂向下淌哟，逐步求精。將編寫(xiě)程序看成是一個(gè)逐步演化的過(guò)程辽故，將分析問(wèn)題的過(guò)程劃分成若干個(gè)層次徒仓，每一個(gè)新的層次都是上一個(gè)層次的細(xì)化。
- 模塊化誊垢。將系統(tǒng)分解成若干個(gè)模塊掉弛，每個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)特定的功能症见，最終的系統(tǒng)由這些模塊組裝而成，模塊之間通過(guò)接口傳遞信息殃饿。
- 語(yǔ)句結(jié)構(gòu)化谋作。在每個(gè)模塊中只允許出現(xiàn)順序、選擇和循環(huán)三種流程結(jié)構(gòu)的語(yǔ)句乎芳。
結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)是用計(jì)算機(jī)的思維方式去處理問(wèn)題遵蚜，將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法分離（程序 = 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) + 算法）。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述待處理數(shù)據(jù)的組織形式奈惑，而算法描述具體的操作過(guò)程吭净。我們用過(guò)程函數(shù)把這些算法一步一步的實(shí)現(xiàn)，使用的時(shí)候一個(gè)一個(gè)的依次調(diào)用就可以了肴甸。
在三種主流的編程范式中寂殉，結(jié)構(gòu)化編程離圖靈機(jī)模型最近。人們學(xué)習(xí)編程的時(shí)候原在，大多數(shù)都是從結(jié)構(gòu)化編程開(kāi)始友扰。按照結(jié)構(gòu)化編程在做設(shè)計(jì)時(shí)，也是按照指令和狀態(tài)（數(shù)據(jù)）兩個(gè)緯度來(lái)考慮庶柿。在指令方面村怪，先分解過(guò)程 Procedure，然后通過(guò) Procedure 之間的一系列關(guān)系來(lái)構(gòu)建整個(gè)計(jì)算澳泵，對(duì)應(yīng)算法（流程圖）設(shè)計(jì)实愚。在狀態(tài)方面，將實(shí)例數(shù)據(jù)都以全局變量的形式放在模塊的靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)兔辅，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)腊敲。
架構(gòu)風(fēng)格
結(jié)構(gòu)化編程一般偏底層，一般適用于追求確定性和性能的系統(tǒng)軟件维苔。這類軟件偏靜態(tài)規(guī)劃碰辅，需求變化也不頻繁，適合多人并行協(xié)作開(kāi)發(fā)介时。將軟件先分完層和模塊没宾，然后再確定模塊間的 API，接著各組就可以同時(shí)啟動(dòng)開(kāi)發(fā)沸柔。各組進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和算法流程設(shè)計(jì)循衰，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行集成交付。分層模塊化架構(gòu)支撐了軟件的大規(guī)模并行開(kāi)發(fā)褐澎，且偏靜態(tài)規(guī)劃式開(kāi)發(fā)交付会钝。層與層之間限定了依賴方向，即層只能向下依賴，但同層內(nèi)模塊之間的依賴卻無(wú)法約束迁酸，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)模塊之間互相依賴的情況先鱼，導(dǎo)致可裁剪性和可復(fù)用性過(guò)粗，響應(yīng)變化能力較弱奸鬓。
結(jié)構(gòu)化編程的優(yōu)點(diǎn)：
- 貼近圖靈機(jī)模型焙畔，可以充分調(diào)動(dòng)硬件，控制性強(qiáng)串远。從硬件到 OS宏多，都是從圖靈機(jī)模型層累上來(lái)的。結(jié)構(gòu)化編程離硬圖靈機(jī)模型比較近澡罚，可以充分挖掘底下的能力绷落，盡量變得可控。
- 流程清晰始苇。從 main 函數(shù)看代碼，可以一路看下去筐喳，直到結(jié)束催式。
結(jié)構(gòu)化編程的缺點(diǎn)：
- 數(shù)據(jù)的全局訪問(wèn)性帶來(lái)較高的耦合復(fù)雜度，局部可復(fù)用性及響應(yīng)變化能力差避归，模塊可測(cè)試性差荣月。想單獨(dú)復(fù)用一個(gè) Procedure 比較困難，需要將該過(guò)程函數(shù)相關(guān)的全局?jǐn)?shù)據(jù)及與全局?jǐn)?shù)據(jù)相關(guān)的其他過(guò)程函數(shù)（生命周期關(guān)聯(lián)）及其他數(shù)據(jù)（指針變量關(guān)聯(lián)）一起拎出來(lái)復(fù)用梳毙，但這個(gè)過(guò)程是隱式的哺窄，必須追著代碼一點(diǎn)點(diǎn)看才能做到。同理账锹，想要單獨(dú)修改一個(gè) Procedure 也比較困難萌业，經(jīng)常需要將關(guān)聯(lián)的所有Procedure 進(jìn)行同步修改才能做到，即散彈式修改奸柬。還有一點(diǎn)生年，就是模塊之間可能有數(shù)據(jù)耦合，打樁復(fù)雜度高廓奕，很難單獨(dú)測(cè)試抱婉。
- 隨著軟件規(guī)模的不斷膨脹，結(jié)構(gòu)化編程組織程序的方式顯得比較僵硬桌粉。結(jié)構(gòu)化編程貼近圖靈機(jī)模型蒸绩，恰恰說(shuō)明結(jié)構(gòu)化編程抽象能力差，離領(lǐng)域問(wèn)題的距離比較遠(yuǎn)铃肯，在代碼中找不到領(lǐng)域概念的直接映射患亿，難以組織管理大規(guī)模軟件。
剛才在優(yōu)點(diǎn)中提到缘薛，結(jié)構(gòu)化編程貼近圖靈機(jī)模型窍育，可以充分調(diào)動(dòng)硬件卡睦，控制性強(qiáng)。為什么我們需要這個(gè)控制性漱抓？你可能做過(guò)嵌入式系統(tǒng)的性能優(yōu)化表锻，你肯定知道控制性是多么重要。你可能要優(yōu)化版本的二進(jìn)制大小乞娄，也可能要優(yōu)化版本的內(nèi)存占用瞬逊，還有可能要優(yōu)化版本的運(yùn)行時(shí)效率，這時(shí)你如果站在硬件怎么運(yùn)行的最佳狀態(tài)來(lái)思考優(yōu)化方法仪或，那么與圖靈機(jī)模型的 gap 就非常小确镊，則很容易找到較好的優(yōu)化方法來(lái)實(shí)施較強(qiáng)的控制性，否則中間有很多抽象層范删，則很難找到較好的優(yōu)化方法蕾域。
除過(guò)性能，確定性對(duì)于系統(tǒng)軟件來(lái)說(shuō)也很重要到旦。對(duì)于 5G旨巷，系統(tǒng)要求端到端時(shí)延不超過(guò) 1ms，我們不能 80% 的情況時(shí)延是 0.5ms添忘，而 20% 的情況時(shí)延卻是 2ms采呐。賣出一個(gè)硬件，給客戶承諾可以支持 2000 用戶搁骑，我們不能 80% 的情況可以支持 3000 用戶斧吐，而 20% 的情況僅支持 1000 用戶。靜態(tài)規(guī)劃性在某些系統(tǒng)軟件中是極度追求的仲器，這種確定性需要對(duì)底層的圖靈機(jī)模型做很好的靜態(tài)分解煤率，然后把我們的程序從內(nèi)存到指令和數(shù)據(jù)一點(diǎn)點(diǎn)映射下去。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)化編程離圖靈機(jī)模型較近乏冀，所以映射的 gap 比較小涕侈，容易通過(guò)靜態(tài)規(guī)劃達(dá)成這種確定性。
面向?qū)ο缶幊?/h2>
隨著軟件種類的不斷增多煤辨，軟件規(guī)模的不斷膨脹裳涛，人們希望可以更小粒度的對(duì)軟件進(jìn)行復(fù)用和裁剪。
基本設(shè)計(jì)
將全局?jǐn)?shù)據(jù)拆開(kāi)众辨，并將數(shù)據(jù)與其緊密耦合的方法放在一個(gè)邏輯邊界內(nèi)端三，這個(gè)邏輯邊界就是對(duì)象。用戶只能訪問(wèn)對(duì)象的 public 方法鹃彻，而看不到對(duì)象內(nèi)部的數(shù)據(jù)郊闯。對(duì)象將數(shù)據(jù)和方法天然的封裝在一個(gè)邏輯邊界內(nèi)，可以整體直接復(fù)用而不用做任何裁剪或隱式關(guān)聯(lián)。
人們將領(lǐng)域問(wèn)題又開(kāi)始映射成實(shí)體及關(guān)系（程序 = 實(shí)體 + 關(guān)系）团赁，而不再是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法（過(guò)程）了育拨，這就是面向?qū)ο缶幊蹋诵奶攸c(diǎn)是封裝欢摄、繼承和多態(tài)熬丧。
封裝是面向?qū)ο蟮母鼘⒕o密相關(guān)的信息放在一起怀挠，形成一個(gè)邏輯單元析蝴。我們要隱藏?cái)?shù)據(jù)，基于行為進(jìn)行封裝绿淋，最小化接口闷畸，不要暴露實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。
繼承分為兩種吞滞，即實(shí)現(xiàn)繼承和接口繼承佑菩。實(shí)現(xiàn)繼承是站在子類的視角看問(wèn)題，而接口繼承是站在父類的視角看問(wèn)題裁赠。很多程序員把實(shí)現(xiàn)繼承當(dāng)作一種代碼復(fù)用的方式倘待，但這并不是一種好的代碼復(fù)用方式，推薦使用組合组贺。
對(duì)于面向?qū)ο蠖裕鄳B(tài)至關(guān)重要祖娘，接口繼承是常見(jiàn)的一種多態(tài)的實(shí)現(xiàn)方式失尖。正因?yàn)槎鄳B(tài)的存在，軟件設(shè)計(jì)才有了更大的彈性渐苏，能夠更好地適應(yīng)未來(lái)的變化掀潮。只使用封裝和繼承的編程方式，我們稱之為基于對(duì)象編程琼富，而只有把多態(tài)加進(jìn)來(lái)仪吧，才能稱之為面向?qū)ο缶幊獭鞠眉？梢赃@么說(shuō)薯鼠，面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的核心就是多態(tài)的設(shè)計(jì)。
面向?qū)ο蠼?/h3>
面向?qū)ο缶幊陶Q生后械蹋，程序員需要從領(lǐng)域問(wèn)題映射到實(shí)體和關(guān)系這種模型出皇，后續(xù)再映射到圖靈機(jī)模型就交給面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言的編譯器來(lái)完成。于是問(wèn)題來(lái)了哗戈，領(lǐng)域千差萬(wàn)別郊艘，如何能將領(lǐng)域問(wèn)題高效簡(jiǎn)潔的映射到實(shí)體和關(guān)系？這時(shí) UML（Unified Model Language，統(tǒng)一建模語(yǔ)言）應(yīng)運(yùn)而生纱注，是由一整套圖表組成的標(biāo)準(zhǔn)化建模語(yǔ)言畏浆。可見(jiàn)狞贱，面向?qū)ο髽O大的推進(jìn)了軟件建模的發(fā)展刻获。
現(xiàn)在有一些新的程序員對(duì)于 UML 不太熟悉，建議至少要掌握兩個(gè)UML圖斥滤，即類圖和序列圖：
- 類圖是靜態(tài)視圖将鸵，體現(xiàn)類和結(jié)構(gòu)
- 序列圖是動(dòng)態(tài)視圖，體現(xiàn)對(duì)象和交互
軟件設(shè)計(jì)一般從動(dòng)態(tài)圖開(kāi)始佑颇，在動(dòng)態(tài)交互中會(huì)把相對(duì)比較固定的模式下沉到靜態(tài)視圖里顶掉，然后形成類和結(jié)構(gòu)。在看代碼的時(shí)候挑胸，通過(guò)類和結(jié)構(gòu)就知道一部分對(duì)象和交互的信息了痒筒，可以約束及校驗(yàn)對(duì)象和交互的關(guān)系。
面向?qū)ο蠼Ｒ话惴譃樗膫€(gè)步驟：
- 需求分析建模
- 面向?qū)ο蠓治觯∣OA）
- 面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)（OOD）
- 面向?qū)ο缶幋a（OOP）
在 OOA 階段茬贵，分析師產(chǎn)出分析模型簿透。同理，在 OOD 階段解藻，設(shè)計(jì)師產(chǎn)出設(shè)計(jì)模型老充。
分析模型和設(shè)計(jì)模型的分離，會(huì)導(dǎo)致分析師頭腦中的業(yè)務(wù)模型和設(shè)計(jì)師頭腦中的業(yè)務(wù)模型不一致螟左，通常要映射一下啡浊。伴隨著重構(gòu)和 fix bug 的進(jìn)行，設(shè)計(jì)模型不斷演進(jìn)胶背，和分析模型的差異越來(lái)越大巷嚣。有些時(shí)候，分析師站在分析模型的角度認(rèn)為某個(gè)需求較容易實(shí)現(xiàn)钳吟，而設(shè)計(jì)師站在設(shè)計(jì)模型的角度認(rèn)為該需求較難實(shí)現(xiàn)廷粒，那么雙方都很難理解對(duì)方的模型。長(zhǎng)此以往红且，在分析模型和設(shè)計(jì)模型之間就會(huì)存在致命的隔閡坝茎，從任何活動(dòng)中獲得的知識(shí)都無(wú)法提供給另一方。
Eric Evans 在 2004 年出版了 DDD（領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì), Domain-Driven Design）的開(kāi)山之作《領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)——軟件核心復(fù)雜性應(yīng)對(duì)之道》暇番，拋棄將分析模型與設(shè)計(jì)模型分離的做法景东，尋找單個(gè)模型來(lái)滿足兩方面的要求，這就是領(lǐng)域模型奔誓。許多系統(tǒng)的真正復(fù)雜之處不在于技術(shù)斤吐，而在于領(lǐng)域本身搔涝，在于業(yè)務(wù)用戶及其執(zhí)行的業(yè)務(wù)活動(dòng)。如果在設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有獲得對(duì)領(lǐng)域的深刻理解和措，沒(méi)有將復(fù)雜的領(lǐng)域邏輯以模型的形式清晰地表達(dá)出來(lái)庄呈，那么無(wú)論我們使用多么先進(jìn)多么流行的平臺(tái)和基礎(chǔ)設(shè)施，都難以保證項(xiàng)目的真正成功派阱。
DDD 是對(duì)面向?qū)ο蠼５难葸M(jìn)诬留，核心是建立正確的領(lǐng)域模型：
DDD 的精髓是對(duì)邊界的劃分和控制，共有四重邊界：
- 第一重邊界是在問(wèn)題空間分離子域贫母，包括核心域文兑，支撐域和通用域
- 第二重邊界是在解決方案空間拆分 BC（限界上下文，Bounded Context）腺劣，BC 之間的協(xié)作關(guān)系通過(guò) Context Mapping（上下文映射） 來(lái)表達(dá)
- 第三重邊界是在 BC 內(nèi)部分離業(yè)務(wù)復(fù)雜度和技術(shù)復(fù)雜度绿贞，形成分層架構(gòu)，包括用戶界面層橘原，應(yīng)用層籍铁，領(lǐng)域?qū)雍突A(chǔ)設(shè)施層
- 第四重邊界是在領(lǐng)域?qū)右刖酆线@一最小的設(shè)計(jì)單元，它從完整性與一致性對(duì)領(lǐng)域模型進(jìn)行了有效的隔離趾断，聚合內(nèi)部包括實(shí)體拒名、值對(duì)象、領(lǐng)域服務(wù)芋酌、工廠和倉(cāng)儲(chǔ)等設(shè)計(jì)元素
設(shè)計(jì)原則與模式
設(shè)計(jì)原則很多增显，程序員最常使用的是 SOLID 原則，它是一套比較成體系的設(shè)計(jì)原則脐帝。它不僅可以指導(dǎo)我們?cè)O(shè)計(jì)模塊（類）同云，還可以被當(dāng)作一把尺子，來(lái)衡量我們?cè)O(shè)計(jì)的有效性腮恩。
SOLID 原則是五個(gè)設(shè)計(jì)原則首字母的縮寫(xiě)，它們分別是：
- 單一職責(zé)原則（Single responsibility principle温兼，SRP）：一個(gè)類應(yīng)該有且僅有一個(gè)變化的原因
- 開(kāi)放封閉原則（Open–closed principle秸滴，OCP）：軟件實(shí)體（類、模塊募判、函數(shù)）應(yīng)該對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放荡含，對(duì)修改封閉
- 里氏替換原則（Liskov substitution principle，LSP）：子類型（subtype）必須能夠替換其父類型（base type）
- 接口隔離原則（Interface segregation principle届垫，ISP）：不應(yīng)強(qiáng)迫使用者依賴于它們不用的方法
- 依賴倒置原則（Dependency inversion principle释液，DIP）：高層模塊不應(yīng)依賴于低層模塊，二者應(yīng)依賴于抽象装处；抽象不應(yīng)依賴于細(xì)節(jié)误债，細(xì)節(jié)應(yīng)依賴于抽象
前面我們提到浸船，對(duì)于面向?qū)ο髞?lái)說(shuō)，核心是多態(tài)的設(shè)計(jì)寝蹈，我們看看 SOLID 原則如何指導(dǎo)多態(tài)設(shè)計(jì)：
- 單一職責(zé)原則：通過(guò)接口分離變與不變李命，隔離變化
- 開(kāi)放封閉原則：多態(tài)的目標(biāo)是系統(tǒng)對(duì)于變化的擴(kuò)展而非修改
- 里氏替換原則：接口設(shè)計(jì)要達(dá)到細(xì)節(jié)隱藏的圓滿效果
- 接口隔離原則：面向不同客戶的接口要分離開(kāi)
- 依賴倒置原則：接口的設(shè)計(jì)和規(guī)定者應(yīng)該是接口的使用方
除過(guò)設(shè)計(jì)原則，我們還要掌握常用的設(shè)計(jì)模式箫老。設(shè)計(jì)模式是針對(duì)一些普遍存在的問(wèn)題給出的特定解決方案封字，使面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)更加靈活和優(yōu)雅，從而復(fù)用性更好耍鬓。學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式不僅僅要學(xué)習(xí)代碼怎么寫(xiě)阔籽，更重要的是要了解模式的應(yīng)用場(chǎng)景。不論那種設(shè)計(jì)模式牲蜀，其背后都隱藏著一些“永恒的真理”笆制，這個(gè)真理就是設(shè)計(jì)原則。的確各薇，還有什么比原則更重要呢项贺？就像人的世界觀和人生觀一樣，那才是支配你一切行為的根本峭判】校可以說(shuō)，設(shè)計(jì)原則是設(shè)計(jì)模式的靈魂林螃。
守破離是武術(shù)中一種漸進(jìn)的學(xué)習(xí)方法：
- 第一步——守奕删，遵守規(guī)則直到充分理解規(guī)則并將其視為習(xí)慣性的事
- 第二步——破，對(duì)規(guī)則進(jìn)行反思疗认，尋找規(guī)則的例外并“打破”規(guī)則
- 第三步——離完残，在精通規(guī)則之后就會(huì)基本脫離規(guī)則，抓住其精髓和深層能量
設(shè)計(jì)模式的學(xué)習(xí)也是一個(gè)守破離的過(guò)程：
- 第一步——守横漏，在設(shè)計(jì)和應(yīng)用中模仿既有設(shè)計(jì)模式谨设，在模仿中要學(xué)會(huì)思考
- 第二步——破，熟練使用基本設(shè)計(jì)模式后缎浇，創(chuàng)造新的設(shè)計(jì)模式
- 第三步——離扎拣，忘記所有設(shè)計(jì)模式，在設(shè)計(jì)中潛移默化的使用
架構(gòu)風(fēng)格
面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)大行其道以后素跺，組件化或服務(wù)化架構(gòu)風(fēng)格開(kāi)始流行起來(lái)二蓝。組件化或服務(wù)化架構(gòu)風(fēng)格參考了對(duì)象設(shè)計(jì)：對(duì)象有生命周期，是一個(gè)邏輯邊界指厌，對(duì)外提供 API刊愚；組件或服務(wù)也有生命周期，也是一個(gè)邏輯邊界踩验，也對(duì)外提供 API鸥诽。在這種架構(gòu)中商玫，應(yīng)用依賴導(dǎo)致原則，不論高層還是低層都依賴于抽象衙传，好像整個(gè)分層架構(gòu)被推平了决帖，沒(méi)有了上下層的關(guān)系。不同的客戶通過(guò)“平等”的方式與系統(tǒng)交互蓖捶，需要新的客戶嗎地回？不是問(wèn)題，只需要添加一個(gè)新的適配器將客戶輸入轉(zhuǎn)化成能被系統(tǒng) API 所理解的參數(shù)就行俊鱼。同時(shí)刻像，對(duì)于每種特定的輸出，都有一個(gè)新建的適配器負(fù)責(zé)完成相應(yīng)的轉(zhuǎn)化功能并闲。
面向?qū)ο缶幊痰膬?yōu)點(diǎn)：
- 對(duì)象自封裝數(shù)據(jù)和行為细睡，利于理解和復(fù)用。
- 對(duì)象作為“穩(wěn)定的設(shè)計(jì)質(zhì)料”帝火，適合廣域使用溜徙。
- 多態(tài)提高了響應(yīng)變化的能力，進(jìn)一步提升了軟件規(guī)模犀填。
- 對(duì)設(shè)計(jì)的理解和演進(jìn)優(yōu)先是對(duì)模型和結(jié)構(gòu)的理解和調(diào)整蠢壹。不要一上來(lái)就看代碼，面向?qū)ο蟮拇a看著看著很容易斷九巡，比如遇到虛接口图贸，就跟不下去了。通常是先掌握模型和結(jié)構(gòu)冕广，然后在結(jié)構(gòu)中打開(kāi)某個(gè)點(diǎn)的代碼進(jìn)行查看和修改疏日。請(qǐng)記住，先模型撒汉，再接口沟优，后實(shí)現(xiàn)。
面向?qū)ο缶幊痰娜秉c(diǎn)：
- 業(yè)務(wù)邏輯碎片化睬辐，散落在離散的對(duì)象內(nèi)挠阁。類的設(shè)計(jì)遵循單一職責(zé)原則，為了完成一個(gè)業(yè)務(wù)流程溉委，需要在多個(gè)類中跳來(lái)跳去鹃唯。
- 行為和數(shù)據(jù)的不匹配協(xié)調(diào)爱榕，即所謂的貧血模型和充血模型之爭(zhēng)瓣喊。后來(lái)發(fā)現(xiàn)可通過(guò) DCI（Data、Context 和 Interactive）架構(gòu)來(lái)解決該問(wèn)題黔酥。
- 面向?qū)ο蠼Ｒ蕾嚬こ探?jīng)驗(yàn)藻三，缺乏嚴(yán)格的理論支撐洪橘。面向?qū)ο蠼；卮鹆藦念I(lǐng)域問(wèn)題如何映射到對(duì)象模型棵帽，但一般只是講 OOA 和 OOD 的典型案例或最佳實(shí)踐熄求，屬于歸納法范疇，并沒(méi)有嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和證明逗概。
函數(shù)式編程
與結(jié)構(gòu)化編程與面向?qū)ο缶幊滩煌芡恚瘮?shù)式編程對(duì)很多人來(lái)說(shuō)要陌生一些。你可能知道逾苫，C++ 和 Java 已經(jīng)引入了 Lambda 表達(dá)式卿城，目的就是為了支持函數(shù)式編程。函數(shù)式編程中的函數(shù)不是結(jié)構(gòu)化編程中的函數(shù)铅搓，而是數(shù)學(xué)中的函數(shù)瑟押，結(jié)構(gòu)化編程中的函數(shù)是一個(gè)過(guò)程（Procedure）。
基本設(shè)計(jì)
函數(shù)式編程的起源是數(shù)學(xué)家 Alonzo Church 發(fā)明的 Lambda 演算（Lambda calculus星掰，也寫(xiě)作 λ-calculus）多望。所以，Lambda 這個(gè)詞在函數(shù)式編程中經(jīng)常出現(xiàn)氢烘，你可以把它簡(jiǎn)單地理解成匿名函數(shù)怀偷。
函數(shù)式編程有很多特點(diǎn)：
- 函數(shù)是一等公民。一等公民的含義：（1）它可以按需創(chuàng)建威始；（2）它可以存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中枢纠；（3）它可以當(dāng)作參數(shù)傳給另一個(gè)函數(shù)；（4）它可以當(dāng)作另一個(gè)函數(shù)的返回值黎棠。
- 純函數(shù)晋渺。所謂純函數(shù)，是符合下面兩點(diǎn)的函數(shù)：（1）對(duì)于相同的輸入脓斩，返回相同的輸出木西；（2）沒(méi)有副作用。
- 惰性求值随静。惰性求值是一種求值策略八千，它將求值的過(guò)程延遲到真正需要這個(gè)值的時(shí)候。
- 不可變數(shù)據(jù)燎猛。函數(shù)式編程的不變性主要體現(xiàn)在值和純函數(shù)上恋捆。值類似于 DDD 中的值對(duì)象，一旦創(chuàng)建重绷，就不能修改沸停，除非重新創(chuàng)建。值保證不會(huì)顯式修改一個(gè)數(shù)據(jù)昭卓，純函數(shù)保證不會(huì)隱式修改一個(gè)數(shù)據(jù)愤钾。當(dāng)你深入學(xué)習(xí)函數(shù)式編程時(shí)瘟滨，會(huì)遇到無(wú)副作用、無(wú)狀態(tài)和引用透明等說(shuō)法能颁，其實(shí)都是在討論不變性杂瘸。
- 遞歸。函數(shù)式編程用遞歸作為流程控制的機(jī)制伙菊，一般為尾遞歸败玉。
函數(shù)式編程還有兩個(gè)重要概念：高階函數(shù)和閉包。所謂高階函數(shù)镜硕，是指一種比較特殊的函數(shù)绒怨，它們可以接收函數(shù)作為輸入，或者返回一個(gè)函數(shù)作為輸出谦疾。閉包是由函數(shù)及其相關(guān)的引用環(huán)境組合而成的實(shí)體南蹂，即閉包 = 函數(shù) + 引用環(huán)境。
閉包有獨(dú)立生命周期念恍，能捕獲上下文（環(huán)境）六剥。站在面向?qū)ο缶幊痰慕嵌龋]包就是只有一個(gè)接口（方法）的對(duì)象峰伙，即將單一職責(zé)原則做到了極致疗疟。可見(jiàn)瞳氓，閉包的設(shè)計(jì)粒度更小策彤，創(chuàng)建成本更低，很容易做組合式設(shè)計(jì)匣摘。在面向?qū)ο缶幊讨械晔O(shè)計(jì)粒度是一個(gè) Object，它可能還需要拆音榜，但你可能已經(jīng)沒(méi)有意識(shí)再去拆庞瘸，那么上帝類大對(duì)象就會(huì)存在了，創(chuàng)建成本高赠叼。在函數(shù)式編程中擦囊，閉包給你一個(gè)更精細(xì)化設(shè)計(jì)的能力，一次就可以設(shè)計(jì)出單一接口的有獨(dú)立生命周期的可以捕獲上下文的原子對(duì)象嘴办，天然就是易于組合易于重用的瞬场，并且是易于應(yīng)對(duì)變化的。
有一句化說(shuō)的很好：閉包是窮人的對(duì)象涧郊，對(duì)象是窮人的閉包贯被。有的語(yǔ)言沒(méi)有閉包，你沒(méi)有辦法，只能拿對(duì)象去模擬閉包刃榨。又有一些語(yǔ)言沒(méi)有對(duì)象，但單一接口不能完整表達(dá)一個(gè)業(yè)務(wù)概念双仍，你沒(méi)有辦法枢希，只能將多個(gè)閉包組合在一起當(dāng)作對(duì)象用。
對(duì)于函數(shù)式編程朱沃，數(shù)據(jù)是不可變的苞轿，所以一般只能通過(guò)模式匹配和遞歸來(lái)完成圖靈計(jì)算。當(dāng)程序員選擇將函數(shù)式編程作為思維底座時(shí)逗物，就需要解決如何將領(lǐng)域問(wèn)題映射到數(shù)據(jù)和函數(shù)（程序 = 數(shù)據(jù) + 函數(shù)）搬卒。
函數(shù)式設(shè)計(jì)的思路就是高階函數(shù)與組合，背后是抽象代數(shù)那一套邏輯翎卓。下面這張圖是關(guān)于高階函數(shù)的契邀，左邊是將函數(shù)作為輸入，右邊是將函數(shù)作為輸出：
對(duì)于將函數(shù)作為輸入的高階函數(shù)失暴，就是面向?qū)ο蟮牟呗阅Ｊ脚髅拧?duì)于將函數(shù)作為輸出的高階函數(shù)，就是面向?qū)ο蟮墓S模式逗扒。每個(gè)高階函數(shù)都是職責(zé)單一的古戴，所以函數(shù)式設(shè)計(jì)是以原子的方式通過(guò)策略模式和工廠模式來(lái)組合類似面向?qū)ο蟮囊磺小Ｔ谶@個(gè)過(guò)程中矩肩，到底哪些函數(shù)作為入?yún)⑾帜眨男┖瘮?shù)作為返回值，然后這些返回值函數(shù)再傳給哪些函數(shù)黍檩，接著再返回哪些函數(shù)......舷丹，你發(fā)現(xiàn)你在套公式，通過(guò)公式的層層嵌套完成一個(gè)算法的描述攻谁，所以核心就是設(shè)計(jì)有哪些高階函數(shù)以及它們的組合規(guī)則断盛，這是函數(shù)式設(shè)計(jì)中最難的，就是抽象代數(shù)的部分肛跌∫张洌可見(jiàn)，函數(shù)式設(shè)計(jì)的基本方法為：借助閉包的單一接口的標(biāo)準(zhǔn)化和高階函數(shù)的可組合性衍慎，通過(guò)規(guī)則串聯(lián)設(shè)計(jì)转唉，完成數(shù)據(jù)從源到結(jié)果的映射描述。這里的映射是通過(guò)多個(gè)高階函數(shù)的形式化組合完成稳捆，描述就像寫(xiě)數(shù)學(xué)公式一樣放在那赠法，等源數(shù)據(jù)從一頭傳入，然后經(jīng)過(guò)層層函數(shù)公式的處理，最后變成你想要的結(jié)果砖织。數(shù)據(jù)在形式化轉(zhuǎn)移的過(guò)程中款侵，不僅僅包括數(shù)據(jù)本身，還包括規(guī)則的創(chuàng)建侧纯、返回和傳遞新锈。
架構(gòu)風(fēng)格
前面我們講過(guò)，函數(shù)式編程引起人們重視的因素包括硬件性能提升眶熬，多核 CPU 和分布式計(jì)算等妹笆。函數(shù)式編程的一些特點(diǎn)，使得并發(fā)程序更容易寫(xiě)了娜氏。一些架構(gòu)風(fēng)格拳缠，尤其是分布式系統(tǒng)的架構(gòu)風(fēng)格，借鑒了函數(shù)式的特點(diǎn)贸弥，使得系統(tǒng)的擴(kuò)展性和彈性變得更容易窟坐。
函數(shù)式編程的建模方式是抽象代數(shù)，在上面層累出兩類架構(gòu)風(fēng)格：
（1）Event Sourcing绵疲，Reative Achitecture
（2）Lambda Achitecture狸涌，F(xiàn)aaS，Serverless
借鑒函數(shù)式編程的理念最岗，分布式系統(tǒng)的架構(gòu)風(fēng)格帕胆，在架構(gòu)層面完成更高抽象力度的表達(dá)，在并發(fā)層面完成更好的彈性和可靠性般渡。
函數(shù)式編程的優(yōu)點(diǎn)：
- 高度的抽象懒豹，易于擴(kuò)展。函數(shù)式編程是數(shù)據(jù)化表達(dá)驯用，非常抽象脸秽，在表達(dá)范圍內(nèi)是易于擴(kuò)展的。
- 聲明式表達(dá)蝴乔，易于理解记餐。
- 形式化驗(yàn)證，易于自證薇正。
- 不可變狀態(tài)片酝，易于并發(fā)。數(shù)據(jù)不可變不是并發(fā)的必要條件挖腰，不共享數(shù)據(jù)才是雕沿，但不可變使得并發(fā)更加容易。
函數(shù)式編程的缺點(diǎn)：
- 對(duì)問(wèn)題域的代數(shù)化建模門檻高猴仑，適用域受限∩舐郑現(xiàn)實(shí)是復(fù)雜的，不是在每個(gè)方面都是自洽的，要找到一套完整的規(guī)則映射是非常困難的疾渣。在一些狹窄的領(lǐng)域篡诽，可能找得到，而一旦擴(kuò)展一下榴捡，就會(huì)破壞該狹窄領(lǐng)域杈女，你發(fā)現(xiàn)以前找到的抽象代數(shù)建模方式就不再適用了。
- 在圖靈機(jī)上性能較差薄疚。函數(shù)式編程增加了很多中間層，它的規(guī)則描述和惰性求值等使得優(yōu)化變得困難赊琳。
- 不可變的約束造成了數(shù)據(jù)泥團(tuán)耦合街夭。領(lǐng)域?qū)ο笫怯袪顟B(tài)的，這些狀態(tài)只能通過(guò)函數(shù)來(lái)傳遞躏筏，導(dǎo)致很多函數(shù)有相同的入?yún)⒑头祷刂怠?/li>
- 閉包接口粒度過(guò)細(xì)板丽，往往需要再組合才能構(gòu)成業(yè)務(wù)概念。
小結(jié)
作為一個(gè)程序員趁尼，我們應(yīng)該清楚每種編程范式的適用場(chǎng)景埃碱，在特定的場(chǎng)景下選擇合適的范式來(lái)恰當(dāng)?shù)慕鉀Q問(wèn)題。
多范式融合的設(shè)計(jì)建議：
- 每種編程范式都有優(yōu)缺點(diǎn)酥泞，不做某單一范式的擁坌砚殿，分場(chǎng)景靈活選擇合適的范式恰當(dāng)?shù)慕鉀Q問(wèn)題
- 從 DDD 的角度，按照模型一致性芝囤，將不同范式的設(shè)計(jì)劃分到不同的子域似炎、BC 或?qū)觾?nèi)
最后，我們重新看看開(kāi)始的那張編程范式之間的關(guān)系圖：
說(shuō)明如下：
- 最早是非結(jié)構(gòu)化編程悯姊，指令可以隨便跳羡藐，數(shù)據(jù)可以隨便引用。后來(lái)有了結(jié)構(gòu)化編程悯许，人們把 goto 語(yǔ)句去掉了仆嗦，約束了指令的方向性，過(guò)程之間是單向的先壕，但數(shù)據(jù)卻是可以全局訪問(wèn)的瘩扼。再到面向?qū)ο缶幊痰臅r(shí)候，人們干脆將數(shù)據(jù)與其緊密耦合的方法放在一個(gè)邏輯邊界內(nèi)垃僚，約束了數(shù)據(jù)的作用域邢隧，靠關(guān)系來(lái)查找。最后到函數(shù)式編程的時(shí)候冈在，人們約束了數(shù)據(jù)的可變性倒慧，通過(guò)一系列函數(shù)的組合來(lái)描述數(shù)據(jù)從源到目標(biāo)的映射規(guī)則的編排，在中間它是無(wú)狀態(tài)的∪伊拢可見(jiàn)炫贤，從左邊到右邊，是一路約束的過(guò)程付秕。
- 越往左邊限制越少兰珍，越貼近圖靈機(jī)模型，可以充分調(diào)動(dòng)硬件询吴，“直接”帶來(lái)的可控性及廣域適用性掠河。對(duì)于可控性，因?yàn)殡x圖靈機(jī)模型很近猛计，可以按自己的想法來(lái)“直接”控制唠摹。對(duì)于廣域適用性，因?yàn)榧s束越多奉瘤，說(shuō)明門檻越高勾拉，一旦右邊搞不定，可以往回退一步盗温，當(dāng)你找到合理的對(duì)象模型或抽象代數(shù)模型時(shí)藕赞，可以再往前走一步。
- 越往右邊限制越多卖局，通過(guò)約束建立規(guī)則斧蜕，通過(guò)規(guī)則描述系統(tǒng)，“抽象”帶來(lái)的定域擴(kuò)展性砚偶。對(duì)于定域惩激，因?yàn)檫@種“抽象”一定是面向某一個(gè)狹窄的切面，找到的對(duì)象模型或抽象代數(shù)模型會(huì)有很強(qiáng)的擴(kuò)展性和可理解性蟹演，但一旦超過(guò)這個(gè)范圍风钻，模型可能就無(wú)效了，所以 DDD 一直在強(qiáng)調(diào)分離子域酒请、劃分 BC 和分層架構(gòu)骡技。
參考資料
- C++及系統(tǒng)軟件技術(shù)大會(huì)2020，《多范式融合的Modern C++軟件設(shè)計(jì)》羞反，王博
- 極客時(shí)間專欄布朦，《軟件設(shè)計(jì)之美》，鄭曄
