设计模式¶

图片来源：极客时间《设计模式之美》

设计模式主要是为了弥补语言本身的不足，duck typing 的语言通常不需要设计模式，比如 Python，灵活和强大的内置功能使得它们不需要过度依赖设计模式来解决复杂的设计问题

编程范式¶

编程范式（Paradigm）是指在编写和组织计算机程序时采用的基本风格或方法论。

编程语言发展到今天，出现了好多不同的代码编写方式，但不同的方式解决的都是同一个问题，那就是如何写出更为通用、更具可重用性的代码或模块。

布朗大学的计算机科学教授 Shriram 曾在其一篇论文开头中大概表达说，编程范式是旧时代的遗留物，令人厌烦，现代语言的设计者按照自己的意愿从别处借鉴特性，创建出完全无视过往的大杂烩，比如 Python，所以不要试图把语言归为某一类，相反，把它们视作特性的聚合更有用。

从极客时间《左耳听风·编程范式》里这张图可以看出，最流行的特性当属面向对象编程

声明式编程¶

SQL、HTML、正则表达式

SELECT name FROM employees WHERE department = 'Sales';

命令式编程¶

通过一系列指令改变程序状态的编程范式：变量、赋值、循环、控制结构

C 语言

#include <stdio.h>

int main() {
    int sum = 0;
    for (int i = 1; i <= 5; i++) {
        sum += i;
    }
    printf("Sum: %d\n", sum);  // 输出: Sum: 15
    return 0;
}

函数式编程¶

Lisp 是最早的函数式语言，lambda, map, filter, reduce 都是 Lisp 中先出现的

Haskell 是一个纯函数式编程语言，函数是没有变量的，强调使用函数作为主要构建单元，专注于函数的纯粹性、不可变性和组合能力。

函数式编程初探·廖雪峰

square x = x * x
main = print (map square [1, 2, 3, 4, 5])  -- 输出: [1, 4, 9, 16, 25]

Guido 明确表示 Python 虽然把函数定位一等对象，但他并不把 Python 当作一个函数式编程语言。

Python 中可以使用 operator 和 functools 等包实现函数式编程风格

面向对象编程¶

Object-Oriented Programming, OOP

封装、继承、多态

C++、Java、Python

泛型编程¶

泛型（Generics）是一种在编程语言中用于创建可重用代码的机制。它允许在定义类、接口和方法时，可以使用不同类型的参数进行操作，从而提高代码的灵活性和复用性。

主要是一些静态类型语言中会用到，比如 Java、TS。

// 比如想用 Java 的 ArrayList 存储不同的数据类型
// 则需要给每种类型都单独定义一个类，比如要存储 String
public class StringArrayList {
    private String[] array;
    private int size;
    public void add(String e) {...}
    public void remove(int index) {...}
    public String get(int index) {...}
}

// 而使用泛型，则可以定义一种模板，例如 ArrayList<T>，T 可以是任何类型
public class ArrayList<T> {
    private T[] array;
    private int size;
    public void add(T e) {...}
    public void remove(int index) {...}
    public T get(int index) {...}
}

// 然后便可以使用 ArrayList<类型> 创建任意类型的类，而无需为每种类型单独编写代码
ArrayList<String> strList = new ArrayList<String>();
// 这样一来，既实现了编写一次，万能匹配，又通过编译器保证了类型安全

元编程¶

Meta Programming，能够把程序当做数据来处理，从而让程序产生程序

狭义上讲，编写编译器、汇编器、解释器、链接器、加载器、调试器，才是真正具备元编程能力

而通常我们说某个语言的元编程能力，只是利用语言本身的特性来操纵程序。

自省（introspection）一门语言写的程序，能够报告它自身的信息
反射（reflection）自省之上，还可以操纵自身

事件驱动¶

基于对事件的响应进行操作，事件可以是用户操作（如点击、输入）、系统事件（如文件更改、消息到达）等，系统持续监听各种事件，当事件发生时，调用相应的处理程序。比如在消息队列中通过事件驱动实现消息的发布和订阅，事件驱动系统通常是异步的，可以处理并发的多个事件

JS 中处理按钮点击事件

document.getElementById("myButton").addEventListener("click", function() {
    alert("Button clicked!");
});

Python 中异步

import asyncio

async def handle_event():
    print("Event handled!")

async def main():
    print("Waiting for event...")
    await asyncio.sleep(2)
    await handle_event()

asyncio.run(main())