《冒号課堂：程式設計範式與OOP思想》筆記一

首先，要有批判精神和獨立思考的能力。

第一課

學會不如會學，會學不如會用，會用不如被用

• 學會：知其所然
• 會學：知是以然
• 會用：人為我用（能将所學靈活運用到實際程式設計設計中）
• 被用：我為人用（能設計出廣為人用的應用程式）

IT行業不同于純數學，IT最高造詣是活學活用、廣為人用。

如果知識是水，我們要挖掘最先湧動的泉眼；如果知識是火，我們要捕捉起初點燃的火花；如果知識是樹，其樹大根深，不究立固之本則無以知過去；其枝繁葉茂，不握之幹則無以知其蓬勃茂盛，不察生長之點無以知未來。

首先，作者的文筆真的好。其次，IT行業大的紅利期已經過去了，正逐漸進行大浪淘沙。少關注架構，多關注架構背後的思想以及相對底層的知識。

知識之上是思想，思想之上是精神。

原理比單一知識點重要，終身學習、保持好奇比抱殘守缺重要。

AJAX：Asynchronous JavaScript And XML（異步的 JavaScript 和 XML）

領域特定語言（Domain Specific Language，DSL）

通用程式設計語言（General-Purpose Programming Language，GPPL）

• 第一代語言：機器語言
• 第二代語言：彙編語言
• 第三代語言：進階語言
• 第四代語言：面向問題語言（SQL，SPSS）
• 第五代語言：人工智能語言（Prolog，Mercury，OPS5）

面向問題語言：基本屬于DSL，隻面向某一領域的問題。評判語言優劣，要根據使用語言的主體和面向的對象。第四代和第五代語言與前三代語言的差別在于：重目标輕過程、重描述輕實作。

得形而忘意，無異舍本逐末；得意而忘形，方能遊刃有餘。

荃者是以在魚，得魚而忘荃；蹄者是以在兔，得兔而忘蹄；言者是以在意，得意而忘言。 ——《莊子 · 外物》

一個足夠複雜的應用軟體開發，為保證快速有效，通常采取的方法是：在宏觀管理上選取一些架構以控制整體的結構和流程；在微觀實作上利用庫和工具包來解決具體的細節問題。架構的意義在于使開發者在特定領域的 整體設計上不必重新發明輪子；庫和工具包的意義在于使開發者擺脫底層編碼，專注特定問題和業務邏輯。

架構和庫的使用，使軟體開發變得更加快捷。架構提供了項目的整體設計架構；庫透明化底層細節，提供了較高層次的抽象。

庫和工具包是為程式員帶來自由的，架構是為程式員帶來限制的。

學會閱讀源碼，看懂輪子，修輪子，造輪子。

SSH：Struts、Spring、Hibernate

第二課

指令式程式設計的世界觀是：程式是由若幹行動指令組成的有序清單。其方法論是：用變量來儲存資料，用語句來執行指令。

過程式程式設計是在指令式程式設計的基礎上引入了過程、函數。

• 結構化程式設計：提倡代碼具有嚴謹的邏輯結構。
• 任何程式都可用順序、選擇和循環這三種基本控制結構來表示。
• 滿足“單入口、單出口”（SESE）原則。
• 是馮 · 諾伊曼機的基本運作機制。
• 以行動為導向。
• 采用“自頂向下”的設計。

分而治之，解耦合

• 聲明式程式設計是以目标為驅動的。
• 聲明式程式設計主要包括函數式程式設計（FP）和邏輯式程式設計（LP）。
• 函數式程式設計将計算描述為數學函數的求值；而邏輯式程式設計通過一系列事實和規則來推導或論證結論。
• 除尾遞歸外，一般遞歸比疊代的開銷大。

聲明式程式設計的思想類似于抽象。

三種核心程式設計範式比較：

範式	程式	輸入	輸出	程式設計	程式運作
指令式	自動機	初始狀态	最終狀态	設計指令	指令執行
函數式	數學函數	自變量	因變量	設計函數	表達式變換
邏輯式	邏輯證明	題設	結論	設計命題	邏輯推理

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OOP的核心思想可泛化為：以資料為中心組織邏輯，将系統視為互相作用的對象集合，并利用繼承與多态來增強可維護性、可擴充性和可重用性。

OOP基礎特征：封裝性、繼承性和多态性。可維護性、可擴充性和可重用性是所有程式設計範式的目标，不為OOP獨有

沒有銀彈。（No silver bullet）

OOP不可能一統天下，需根據實際應用場景選擇或者綜合其他程式設計範式。

如果把整個流程看作一顆倒長的大樹，過程式程式設計自樹根向下，逐漸分支，直到每片樹葉，類似數學證明中的分析法，即執果索因的逆推法，逐漸求精；OOP則從每片樹葉開始，逐漸合并，直到樹根，類似數學證明中的綜合法，即執因索果的正推法，逐漸合并。

過程式程式設計，牽一發而動全身；OOP松耦合，較易維護。

接口粗粒度化：把一些函數包裝起來。

相比于重用性，OOP更具易用性：我們重用的是什麼？是類嗎 ？我覺得是類裡面的方法（函數）。也就是說，方法（函數）具有重用性，而OOP提供了類，這比過程式程式設計更易找到需要的函數，這展現了易用性。

函數是被動的實體，對象是主動的實體。過程式程式的世界是君主制的，主函數是國王，其他函數是臣民。OO程式的世界是民主制的，所有對象都是獨立而平等的公民。更進一步，封裝使得公民擁有個體身份，繼承使得公民擁有家庭身份，多态使得公民擁有社會身份。

那Java是不是就是“君主立憲制”：Java程式必須有一個主類，相當于議會，裡面放一些路由之類的控制元件，相當于議會做決策。主類裡的main方法相當于國王，負責表面上的各種安排。而其他類就相當于百姓之類，負責具體事務處理。

并發式程式設計，絕不是簡單調用幾個API，使用幾個關鍵字這般簡單。從宏觀的架構設計，到微觀的控制流和算法，可能都與串行式程式設計不同，還要結合運作程式的硬體特點。

并發式程式設計以程序為導向，以任務為中心，以資源共享與競争為主線，将系統子產品化。

過程式有函數子產品，對象式有對象子產品，并發式有系統子產品。不能獨立的看待每個子產品，還要考慮到子產品之間的互相關聯和作用。

并發式與對象式均為傳統程式設計的推廣：并發式程序個數為1時即為傳統的串行式程式設計，對象的方法個數為零即為傳統的資料類型；均将整個程式系統分解為若幹獨立的子系統，不同的是一個以任務為機關，一個以對象為機關；子系統之間均能交流合作，不同的是一個以競争為主題，一個以服務為主題。

合理的并發式設計應該做到：軟體易于重用、維護和測試；有效的利用資源，優化程式性能；保障程序安全和活性；減少性能損失和複雜度。

範式	體系	子產品	子產品關系
過程式	君主體系	過程	授命與聽命
函數式	數學體系	函數	替換與合成
邏輯式	邏輯體系	斷言	歸納與演繹
對象式	民主體系	對象	交流與服務
并發式	生産體系	程序	競争與合作

對象式和并發式在傳統程式設計的基礎上，分别從不同的方向進行拓展：對象式在資料類型上進行推廣——允許運算作為資料類型的成員；并發式在執行順序上進行推廣——允許不同運算的執行在時間上交替或重合。