[TOC] ### 面向对象编程（OOP）与面向函数编程（FOP） #### **面向对象编程（OOP）** **在OOP中，一切皆是对象**。 在面向对象的命令式（imperative）编程语言里面，构建整个世界的基础是类和类之间沟通用的消息，这些都可以用类图（class diagram）来表述。《设计模式：可复用面向对象软件的基础》（Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software，作者ErichGamma、RichardHelm、Ralph Johnson、John Vlissides）一书中，在每一个模式的说明里都附上了至少一幅类图。 **OOP 的世界提倡开发者针对具体问题建立专门的数据结构，相关的专门操作行为以“方法”的形式附加在数据结构上，自顶向下地来构建其编程世界**。 **OOP追求的是万事万物皆对象的理念，自然地弱化了函数**。例如：函数无法作为普通数据那样来传递（OOP在函数指针上的约束），所以在OOP中有各种各样的、五花八门的设计模式。 绝大部分设计模式的实现都离不开多态性的思想。换一种说法就是，这些设计模式背后的本质其实就是OOP的多态性，而OOP中的多态本质上又是受约束的函数指针。 很多设计模式，在函数式编程中都可以用高阶函数来代替实现：  #### **面向函数编程（FOP）** 在FP中，一切皆是函数。 函数式编程（FP）是关于不变性和函数组合的一种编程范式。 **函数式编程语言实现重用的思路很不一样。函数式语言提倡在有限的几种关键数据结构（如list、set、map）上 ， 运用函数的组合 ( 高阶函数) 操作，自底向上地来构建世界。** 当然，我们在工程实践中，是不能极端地追求纯函数式的编程的。一个简单的原因就是：性能和效 率。纯函数式编程是解决某些问题的伟大工具，但是在另外的一些问题场景中，并不适用。因为副作用总是真实存在。 **OOP喜欢自顶向下架构层层分解（解构），FP喜欢自底向上层层组合（复合）**。 而实际上，**编程的本质就是次化分解与复合的过程。通过这样的过程，创造一个美妙的逻辑之塔世界**。 在OOP中，一个理想的对象应该是只暴露它的抽象接口（纯表面， 无体积），其方法则扮演箭头的角色。如果为了理解一个对象如何与其他对象进行复合，当你发现不得不深入挖掘对象的实现之 时，此时你所用的编程范式的原本优势就荡然无存了。 FP通过函数组合来构造其逻辑系统。FP倾向于把软件分解为其需要执行的行为或操作,而且通常采用自底向上的方法。函数式编程也提供了非常强大的对事物进行抽象和组合的能力。 在FP里面，函数是“一类公民”（first-class）。它们可以像1, 2, "hello"，true，对象…… 之类的“值”一样，在任意位置诞生，通过变量，参数和数据结构传递到其它地方，可以在任何位置被调用。 而在OOP中，很多所谓面向对象设计模式（design pattern），都是因为面向对象语言没有firstclass function（对应的是多态性），所以导致了每个函数必须被包在一个对象里面（受约束的函数指针）才能传递到其它地方。 #### **匀称的数据结构 + 匀称的算法** ***** 程序 = 匀称的数据结构 + 匀称的算法 ***** 如图所示  我们在编程中，不可能使用纯的对象（对象的行为方法其实就是函数），或者纯的函数（调用函数的对象、函数操作的数据其实就是数据结构）来创造一个完整的世界。如果 数据结构是阴 ， 算法是阳 ，那么在解决实际问题中，往往是阴阳交合而成世界。 真实的编程世界，自然是匀称的数据结构结合匀称的算法（SDS-SA）来创造的。 **函数与映射** 一切皆是映射。函数式编程的代码主要就是“对映射的描述”。我们说组合是编程的本质，其实，组合就是建立映射关系。 一个函数无非就是从输入到输出的映射，写成数学表达式就是： ``` f: X -> Y p:Y -> Z p(f) : X ->Z ``` 用编程语言表达就是： ~~~ fun f(x:X) : Y{} fun p(y:Y) : Z{} fun fp(f: (X)->Y, p: (Y)->Z) : Z { return {x -> p(f(x))} } ~~~