编程范式

一、编程语言概述

编程语言是计算机的符号，是人和计算机的通信符号和协议。

一门编程语言，我们应该关注的点：

primitive elements（基本元素）
表示语言的基本符号，例如基本数据类型，关键字等，也就是词法部分。
means of combination（组合手段）
利用基本元素通过组合的过程构建大型程序的手段，不同语言提供的组合手段是不同的。
means of abstraction（抽象手段）
抽象是解决软件复杂度的重要手段，让软件的可读性，可扩展性，可重复利用等得到提升。
类型系统
1. 强类型
  像java，c等语言有很强的编译时的类型检测机制，强类型的好处驱使编码人员写出很少有语法、语义错误的代码，对IDE的支持也很棒。
2. 弱类型
  弱类型语言让我们获取了自由，但是自由是由代价的，编译器或解释器中内含类型推理。类型推理是利用归一方法，基于上下文中的变量显示类型，操作符，返回值等信息，利用栈和逐渐替换的过程来推到类型。弱类型也是有类型检测的，只是将此过程延迟到运行时了。

编译 & 解释
1. 编译器
  执行速度快。而且编译器后端也更容易优化中间代码，因为优化过程式一个结构化过程：往往需要遍历整个中间代码，整体优化代码，提高运行效率。
2. 解释器
  加载code速度快；解释器需要维护运行时上下文等信息。所以加载必要的代码，片段解释执行。但是对于相同的代码都经过编译过程就很多余，造成时间浪费。

命令式编程是面向计算机硬件的抽象，有

变量    ：存储单元
赋值语句：存储指令
表达式  ：内存引用和算术运算
控制语句：跳转指令

也就是说：命令式程序就是冯诺依曼机的指令序列。

函数式编程中的函数并不是指计算机中的函数，而是指数学中的函数，即自变量的映射。也就是说一个函数的值仅决定于函数参数的值，不依赖其他状态。
因此，可以说函数式编程是面向数学的抽象，将计算描述为一种表达式求值，一句话，函数式程序就是一个表达式。
理论上说，函数式语言也不是通过冯诺依曼体系结构的机器上运行的，而是通过λ演算来运行的，就是通过变量替换的方式进行，变量替换为其值或表达式，函数也替换为其表达式，并根据运算符进行计算。λ演算是图灵完全(Turing Completeness)的，但大多数情况，函数式程序还是被编译成（冯诺依曼机的）机器语言的指令执行的。

高阶函数（Higher-order Function）
高阶函数就是参数为函数或者返回值为函数的函数。有了高阶函数，就可以将复用的粒度降低到函数级别，相对于面向对象语言，复用额粒度更低。
高阶函数提供了一种函数级别上的依赖注入机制。
偏应用函数（Partially Applied Functions）
柯里化（Curry）
闭包（Closure）
惰性求值（call-by-need、Lazy evaluation）
在将表达式赋值给变量时并不计算表达式的值，而在变量第一次被使用时才进行计算，这样就可以通过避免不必要的求值提升性能。
模式匹配