1
一個(gè)小故事
早上剛上班,老大找到張大胖說(shuō): “大胖啊, 給你交代個(gè)事兒, 我們今天中午要聚餐, 軟件園旁邊有幾家餐館, 九頭鳥(niǎo), 大鴨梨,巫山烤全魚(yú), 你到大眾點(diǎn)評上挨個(gè)調查下, 也可以問(wèn)問(wèn)去吃過(guò)的同事, 看看哪家的口碑好, 預定個(gè)大桌,我們有14個(gè)人, 然后用滴滴約4輛車(chē), 每輛車(chē)坐3-4個(gè)人, 記住啊我們會(huì )在11點(diǎn)半出發(fā)。 “
大胖遵循老大的命令, 趕緊上網(wǎng)看點(diǎn)評, 問(wèn)同事, 打電話(huà)預定座位, 用滴滴約車(chē), 最后順利的完成了任務(wù)。
如果老大是程序員, 大胖是計算機的話(huà), 老大用的就是命令式的編程風(fēng)格 ,指令清晰, 面面俱到。 在什么時(shí)間,做什么事情, 怎么做, 描述的非常清楚。
大胖這個(gè)計算機只需要遵循指令一步步完成即可, 執行過(guò)程中也可能出現異常,例如餐館爆滿(mǎn),訂不上座位, 那這段程序就要退出, 因為沒(méi)有異常處理。
實(shí)際上, 老大肯定是不會(huì )這么費心的,一般是這樣:
早上剛上班, 老大找到張大胖說(shuō): “大胖啊, 給你交代個(gè)事兒, 我們今天中午要聚餐, 你在軟件園旁邊找個(gè)好點(diǎn)的餐館, 我們14個(gè)人, 11點(diǎn)半出發(fā)” 。
這就是聲明式的編程風(fēng)格, 老大不會(huì )說(shuō)具體怎么做 (How), 只會(huì )描述要干什么事兒(What) , 剩下的具體步驟需要大胖去完成。
2
命令式編程
實(shí)際上我們絕大多數程序員都是在用命令式風(fēng)格在編程, 這是和我們的馮諾依曼計算機機構密切相關(guān)的。
(碼農翻身注: 參見(jiàn)文章《馮諾依曼計算機的誕生》)
在一個(gè)馮諾依曼計算機中, 最核心的就是CPU和內存, 指令和數據都放在內存當中, CPU每次取出一條指令, 譯碼,執行,然后把結果寫(xiě)回內存 , 本質(zhì)就這么簡(jiǎn)單。

這些指令是需要程序員精確的告訴計算機的, 當然CPU能理解的都是二進(jìn)制的機器語(yǔ)言, 只有牛人才能用機器語(yǔ)言和匯編寫(xiě)大型程序, 普通人只能用高級語(yǔ)言來(lái)編程 ,例如C, C++, Java , Python等 ,但是高級語(yǔ)言還是要被編譯成二進(jìn)制的機器語(yǔ)言或者用虛擬機/解釋器來(lái)執行。
但是即使我們觀(guān)察下所謂的“高級語(yǔ)言”, 背后依然是馮諾依曼機器的影子:

那面向對象呢? 其實(shí)面向對象本質(zhì)上也和上表差不多, 運行時(shí)也是順序、條件、循環(huán)加上函數調用而已 , 只是在語(yǔ)言層面看來(lái)似乎有了封裝、繼承、多態(tài)。
命令式編程就是對硬件操作的抽象, 程序員需要通過(guò)指令,精確的告訴計算機干什么事情。
這就是程序員苦逼的地方: 需要把復雜的, 容易產(chǎn)生歧義的人類(lèi)語(yǔ)言翻譯成精確的計算機語(yǔ)言指令。
3
聲明性編程
最知名的就是SQL了:

SQL 最大的特點(diǎn)就是只聲明我想要什么(What) , 就是不說(shuō)怎么做(How)。
這個(gè)怎么做的部分是由數據庫管理系統來(lái)完成的, 具體的細節自然需要用命令式的編程風(fēng)格來(lái)干活了: 把STUDENT表和STUDENT_SCORE表進(jìn)行關(guān)聯(lián), 從磁盤(pán)上讀取數據, 找出那些分數是80以上的記錄, 取出id, name, score 返回。
再用Java舉個(gè)例子, 例如有一個(gè)學(xué)生列表, 我們要計算出年齡小于18的學(xué)生數量, 如果用傳統的命令式, 代碼是這樣:

代碼很容易懂: 對students 這個(gè)集合, 給我一個(gè)一個(gè)的遍歷啊, 如果學(xué)生的年齡小于18 , 把一個(gè)計數器加上1 , 對了計數器一定要記著(zhù)初始化為0啊。
在Java 8 中, 它對應的聲明式則是這樣:

這段代碼只是說(shuō)我要過(guò)濾(filter) 一下你這個(gè)students 構成的流(stream) , 只把那些年齡小于18的留下, 計算出個(gè)數就行了。
同樣的功能, 聲明式的代碼是不是看起來(lái)清爽的多?
聲明性是函數式編程的一個(gè)重要特點(diǎn), 函數式還有其他特點(diǎn), 像高階函數、函數沒(méi)有side effect, 只有值而沒(méi)有變量, 用遞歸而不是用迭代等等。 想要完全的掌握函數式需要你徹底的刷新思維, 甚至忘掉命令式的習慣, 所以學(xué)習曲線(xiàn)比較陡峭。
但是這并不妨礙“聲明性”這個(gè)特點(diǎn)在某些特定領(lǐng)域的應用, 因為它的確能極大的簡(jiǎn)化代碼, 除了上面提到的SQL和Java8 的例子, 在很多領(lǐng)域特定語(yǔ)言里邊, 我們的目標就是試圖把一個(gè)問(wèn)題盡可能的抽象, 創(chuàng )造一個(gè)簡(jiǎn)單的“小語(yǔ)言”以聲明性的方式來(lái)描述問(wèn)題, 不但能簡(jiǎn)化程序員的工作, 甚至一些業(yè)務(wù)人員都可以使用了。
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