rat oreille gauche: Quelle est la nature de la programmation?

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Petit-d�jeuner recevant les programmeurs techniques

Auteur | Chen Hao

Modifier | Ash

Savoir, je sais pourquoi. Comprendre la nature de la programmation, vous aider � devenir un programmeur plus efficace et mieux.

Cet article est tir� de Chen Hao (de gauche de la souris de l'oreille) frais annuels � partir de la colonne de temps geeks Application / applet � oreille gauche �coute au vent �, est autoris�e. Plus s�rie de produits secs � paradigme de programmation Voyages �, s'il vous pla�t abonnez-vous � scanner le code � deux dimensions colonnes de lecture (supports de paiement micro-canal), abonnement annuel 199 yuans, les nouveaux utilisateurs de 30 yuans.

Il y a quelque temps, je l'ai �crit une s�rie d'articles de programmation Voyage de paradigme, il y a beaucoup de lecteurs ont un message pour discuter des sujets connexes, ainsi que les commentaires des lecteurs exprim� leur int�r�t � ce sujet, je l'esp�re, je peux recommander des mat�riaux d'apprentissage. Le contenu de base sera dans ma colonne de temps de geek, � oreille gauche �coute au vent � et de partager avec vous.

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Nous parlons d'une grande vari�t� de paradigmes de programmation dans des langues diff�rentes, des g�n�riques du langage C, C ++ parl� de g�n�riques, et a ensuite parl� de la carte fonctionnelle / R�duire / filtre et d'un pipeline et d�corateur, ainsi que orient�e objet en se basant sur les interfaces multi-�tats et le mode de transition ne sont pas mis en uvre, le mode politique et le mode proxy et IoC orient� objet, ainsi que la programmation prototype JavaScript lors de l'ex�cution pour modifier un prototype d'objet, et le mode confi� Go langue ......

Tout cela, je ne sais pas si vous voyez quelques indices, dont certains sont communs ou � venir?

deux documents

En 1976, l'informaticien suisse, Algol W, Modula, Oberon et Pascal concepteur du langage Niklaus Emil Wirth a �crit un livre tr�s classique "Algorithmes + Structures de donn�es = Programmes" (lien pour l'�dition 1985), cet algorithme + structure de donn�es = programme.

Ce livre est �crit principalement la relation entre les algorithmes et structures de donn�es, l'impact du livre sur la science informatique est tr�s loin, en particulier dans l'enseignement des sciences informatiques.

En 1979, le logicien britannique et informaticien Robert Kowalski a publi� l'algorithme = Logic + Contr�le et d�veloppement majeur � programmation logique � travaux connexes.

Robert Kowalski �tait un logicien et informaticien de fin des ann�es 1970 aux ann�es 1980, travaillant sur la base de donn�es, et en utilisant un ordinateur pour prouver des succ�s importants sur l'application de l'ann�e th�or�mes math�matiques, en particulier dans la logique, le contr�le et les algorithmes propos�s sa th�orie r�volutionnaire, fortement influenc� les bases de donn�es, langages de programmation, intelligence artificielle jusqu'� aujourd'hui.

Robert Kowalski mentionn� dans cette th�se:

Un algorithme peut �tre consid�r� comme �tant d'un composant logique qui sp�cifie les connaissances � utiliser dans la r�solution des probl�mes, et un �l�ment de commande, qui d�termine les strat�gies de r�solution de probl�mes par des moyens dont cette connaissance est utilis�e. La composante logique d�termine le sens de l'algorithme alors que la composante de contr�le n'affecte son efficacit�. l'efficacit� d'un algorithme peut souvent �tre am�lior�e en am�liorant la composante de commande sans changer la logique de l'algorithme. Nous soutenons que les programmes informatiques seraient plus souvent correct et plus facilement am�lior�s et modifi�s si leurs aspects logiques et de contr�le ont �t� identifi�s et s�par�s dans le texte du programme.

sens Traduit est probablement:

Tout algorithme aura deux parties, une partie est logique, qui est utilis� pour r�soudre des probl�mes pratiques. Le contr�le est une autre partie, qui sert � d�terminer quelles strat�gies pour r�soudre le probl�me. La logique fait partie de l'algorithme pour r�soudre le probl�me dans le vrai sens et la section de contr�le affectent uniquement l'efficacit� de la r�solution de ce probl�me. La logique et l'efficacit� de l'ex�cution du programme est en fait pas li�s. Nous croyons que si la partie s�par�e de mani�re efficace et logique de contr�le, le code serait plus facile d'am�liorer et de maintenir.

Notez que la derni�re phrase est la cl� - si la partie s�par�e efficacement logique et de contr�le, le code serait plus facile d'am�liorer et de maintenir.

La nature de la programmation

Deux vieux homme deux expressions:

Programmes = Algorithmes + Structures de donn�es
= Algorithme logique + contr�le

La premi�re expression tend structures de donn�es et algorithmes, il tente de diviser les deux, les deux au d�but d'emprunter cette voie. Ils croient que si les structures de donn�es bien con�u, les algorithmes deviennent simples, et un bon algorithme d'usage g�n�ral devraient �tre utilis�s sur les diff�rentes structures de donn�es.

La deuxi�me expression est d'exprimer la structure de donn�es ne sont pas compliqu�es, les algorithmes sont complexes, c'est notre logique m�tier est complexe. Notre algorithme est constitu� de deux �l�ments logiques, une v�ritable logique m�tier, l'autre est la logique de commande. Il existe deux proc�dures dans le code, est le vrai code logique m�tier, un autre code est le code de contr�le de notre programme, appel� code de contr�le, ce n'est pas la logique m�tier, la logique m�tier ne se soucient pas de cette chose.

L'efficacit� de l'algorithme peut souvent �tre obtenue en augmentant l'efficacit� de la section de contr�le, sans changer la partie logique, ce qui signifie qu'il n'y a pas besoin de changer l'algorithme. Par exemple factoriel: X (n)! = X (n) X (n-1) X (n-2) X (n-3) ... 32 1. partie logique factorielle pour d�finir: 1) est la factorielle de 0 � 1; 2) Si v est la factorielle de x et u = v (x + 1), alors u est �gal � x + 1 factoriel.

Avec cette d�finition, � la fois vers le bas pour la factorielle x + 1 est r�duite de la premi�re � la factorielle de x, en multipliant le r�sultat par le r�sultat 1 (r�cursive, r�cursif), peut �tre calcul� un par un d'une s�rie de factorielle inf�rieure ( it�ration, d�placement).

Il est utilis� pour d�crire la fa�on dont la section logique de commande. La plus vue rapide peut �tre consid�r� comme des strat�gies de r�solution de probl�mes � contr�le �, sans changer le sens de l'algorithme, car le sens de l'algorithme est d�termin� par la logique. Sur la m�me logique, l'utilisation de diff�rents contr�le, l'algorithme r�sultant est essentiellement �quivalent, parce qu'ils r�pondent aux m�mes probl�mes et les m�mes r�sultats.

Par cons�quent, nous pouvons, gr�ce � l'analyse logique, afin d'am�liorer l'efficacit� de l'algorithme, pour maintenir sa logique, et de mieux utiliser cette logique. Par exemple, le contr�le peut remplacer descendante efficacit� ascendante peut �tre am�lior�e. Et l'ordre de haut en bas pour effectuer l'ex�cution en parall�le, permettra d'am�liorer l'efficacit�.

Bref, ces deux expressions, nous pouvons conclure:

Programme = Logique + Ctrl + Structure de donn�es

Prenant la parole devant tant de paradigmes de programmation, ou les m�thodes de programmation. En fait, nous sommes tous autour de ces trois choses � faire. Par exemple:

Carte / R�duire la programmation fonctionnelle / filtre, qui est une sorte de contr�le. La logique de l'expression lambda est transmise au module de commande est que nous voulons r�soudre les probl�mes, qui font ensemble jusqu'� un algorithme. Enfin, je puis mettre les donn�es dans une structure de donn�es pour le traitement et �ventuellement devenu notre programme.
Annuler comme l'exemple de notre mod�le de commission comme la langue Go. Annuler cette question est le probl�me que nous voulons r�soudre, il est logique, mais le processus d'annulation est contr�l�.
Comme nous sommes d�pendants de l'interface orient�e objet, plut�t que de mettre en uvre la m�me interface est une abstraction logique de la logique r�elle dans les diff�rentes classes de b�ton, est r�alis�e par la commande d'injection polymorphe ou de la d�pendance de ces donn�es dans des situations diff�rentes diff�rents sous traitement.

Si vous combinez attentivement avant de parler d'une grande vari�t� de paradigmes de programmation pour penser � ces concepts, alors vous vous sentirez que toutes les langues ou paradigmes de programmation pour r�soudre ces probl�mes ci-dessus. Ce qui suit ces choses.

Le contr�le peut �tre normalis�e. Par exemple: � travers les donn�es, trouver des donn�es, multi-thread, simultan�es, asynchrones, etc., tout cela peut �tre standardis�.
Parce que le contr�le pour traiter des donn�es, la standardisation de contr�le, doivent �tre normalis�es Structure de donn�es, nous pouvons r�soudre cette question par la programmation g�n�rique.
Le contr�le a d� faire face � la logique m�tier, � savoir la logique de l'utilisateur. Ainsi, nous pouvons �tre fait par une interface / protocole standardis�, notre mode de contr�le peut �tre adapt� � toute logique.

Ce qui pr�c�de trois points, il est l'essence m�me du paradigme de programmation.

En effet s�par�s logique, de contr�le et de donn�es est la cl� pour �crire un bon programme!
En effet s�par�s logique, de contr�le et de donn�es est la cl� pour �crire un bon programme!
En effet s�par�s logique, de contr�le et de donn�es est la cl� pour �crire un bon programme!

Nous �crire du code qui verra beaucoup de ce code contr�lera la logique et la logique m�tier sur un morceau. Il y a des variables et des processus avec aux entreprises, dont certains ne sont pas pertinentes. La logique m�tier d�termine la complexit� du programme, la logique m�tier est complexe, vous ne pouvez pas �crire un code simple.

Logic, qui est la limite inf�rieure de la complexit� du programme, nous avons des proc�dures de contr�le, le besoin de venir avec beaucoup de codes de contr�le, si entrelac�e Logic + contr�le est devenu la complexit� du programme final.

La logique de commande de confusion exemplaire et

Nous regardons un exemple, voici ce que je fais sur leetcode une question, c'est un caract�re g�n�rique correspondant, deux cha�nes correspondent. Les exigences sont les suivantes:

correspondant Wildcard isMatch ( "aa", "a") faux isMatch ( "aa", "aa") true isMatch ( "aaa", "aa") faux isMatch ( "aa", "*") true isMatch ( "aa", "a *") true isMatch ( "ab", "? *") true isMatch ( "AAB", "c * a * b") faux

Maintenant, vous me regardez �crire du code:

bool isMatch (const char * s, const char * p) {const char * last_s =; const char * last_p =; while (! * s = '\ 0') {if (* p == '*') {p ++ ; if (* p == '\ 0') return true; last_s = s; p = last_p;} else if ( '?' * p == || * s == * p) {s ++; p ++;} else si (last_s! =) {p = last_p; s = ++, les last_s} else {return false;}} while (* p == '*') p ++; retour * p == '\ 0';}

Je ne sais pas comment j'�cris, il semble que pour passer, je dois me concentrer sur la performance, vous voyez, comment chaotique le code ci-dessus. Si je ne vous �cris pas les commentaires que vous avez peut-�tre pas lu. M�me apr�s avoir �crit une note, vous osez changer? Vous pouvez m�me d�placer sans oser bouger (ha ha). Un grand nombre de ces codes qui ne sont pas au-dessus de la logique m�tier, le programme logique de contr�le est utilis�.

Il est logique de service relativement compliqu�, la logique de commande avec la logique m�tier en croix, bien que le code est �crit en petit, mais ce code est assez compliqu�. Apr�s deux ou trois jours, je regarde en arri�re, je l'ai �crit ce qui � la fin, je ne sais pas pourquoi j'�cris ceci? Je me suis dit comment penser? Je ne sais pas. Je me sens maintenant.

Alors, comment mieux �crire du code qui fonctionne sur le dessus de celui-ci?

Tout d'abord, nous avons besoin d'une machine d'�tat plus g�n�rique (NFA, automates finis non-d�terministe, ou DFA, automates finis d�terministe) pour maintenir correspondre au d�but et � la fin de l'�tat. Il appartient au contr�le.
Si nous faisons bien, vous pouvez aussi abstraite d'un programme d'analyse de la grammaire comme les m�mes choses. Ce contr�le est.
Ensuite, nous faisons correspondre * et? Algorithme pour former diff�rentes strat�gies d'adaptation.

De cette fa�on, notre code deviendra une partie de la belle, mais aussi un certain nombre de rapide.

Il y a des papiers r�guliers publi�s algorithme efficace des expressions r�guli�res Expression appropri�es peuvent �tre trouv�es simple et rapide, vous recommandons de lire, il sont li�s � la mise en uvre, je ne dis pas ici.

https://swtch.com/~rsc/regexp/regexp1.html

Ici, l'essence du programme essaie de dire est logique + Ctrl + donn�es, dont, la logique et le contr�le est la cl�. Notez que cela et l'architecture du syst�me avait quelque chose dans les espaces communs, la logique est votre logique m�tier, processus logique abstraite, ainsi que la d�finition d'une structure de donn�es qui est repr�sent�e par la logique de contr�le � long terme avec votre logique m�tier est correct, vous le contr�lez ex�cut� .

Un mode de commande de d�roulement du programme, � savoir un mode d'ex�cution, s�rie ou parall�le, synchrone ou asynchrone, et le programme stockant la relation entre les diff�rents chemins d'ex�cution ou des modules, les donn�es et la logique m�tier n'a pas d'importance.

Si vous regardez les codes chaotiques, vous constaterez que le plus gros probl�me est que nous avons mis la logique �troitement li�s et le contr�le, de sorte que le code conduira � tr�s confus, difficile � maintenir, beaucoup de Bug. La raison en est que la grande majorit� des questions de proc�dure complexe. Comme dans le cas de la peinture comme repr�sent� sur la figure ci-dessous.

Encore une fois un exemple simple

Nous donnons ici un exemple simple.

Voici une information de forme commune pour v�rifier le code de l'utilisateur, je crois que le code tel que vous voyez beaucoup plus.

fonction check_form_x {var name = $ ( '# name') val ;. si (== nom || name.length < = 3) {return {�tat: 1, un message: 'Nom invalide'};} mot de passe var = $ ( '# password') val; if (== || mot de passe password.length. < = 8) {return {status: 2, le message: 'mot de passe invalide'};} var repeat_password = $ ( '# repeat_password') val; if (repeat_password = password.length) {return {status:.! 3, un message: 'mot de passe et le mot de passe de r�p�tition non-concordance'};} var email = $ ( 'email #') val; if (check_email_format (email)) {return {status :. 4, un message: 'email invalide'};} ... retour {status: 0, le message: 'OK'};}

Mais en fait, nous pouvons faire une connexion DSL + un analyseur DSL, par exemple:

var meta_create_user = {form_id: 'create_user', champs: <{id: 'name' tapez: 'text' min_length: 3} {id: 'password' tapez: 'mot de passe' min_length: 8} { id: 'r�p�tition mot de passe' tapez: 'mot de passe' min_length: 8} {id: 'email' tapez: 'email'}>}; var r = check_form (meta_create_user);

Ainsi, la description de la technologie DSL est, et notre check_form � Logic � sont devenus � Control �, le code est tr�s beau.

r�sum�

Code des raisons de complexit�:

La complexit� de la logique de service d�termine la complexit� du code;
la complexit� de la complexit� + de la logique de contr�le de la logique de service == > �code de programme Confusion insupportable;
La cause profonde de la grande majorit� des proc�dures sont compliqu�es et d�routantes: couplage logique m�tier et la logique de contr�le.

Comment s�parer le contr�le et la logique de celui-ci? Nous pouvons utiliser ces techniques pour d�coupler ci-dessous.

machine d'�tat

D�finitions d'�tat
Condition de transition �tat
�tat d'action

DSL - Langue sp�cifique Domaine

HTML, SQL, Unix Shell Script, AWK, expressions r�guli�res ......

programmation paradigme

Orient�e objet: la commission, strat�gie, pont, modification, IoC / DIP, MVC ......
Programmation fonctionnelle: modifi�e, tuyaux, assembl�
D�rivation programmation logique: Prolog

Telle est l'essence de la programmation:

La logique est la partie r�elle d'un sens (Quoi?)
section de contr�le affectent uniquement l'efficacit� d'une partie logique (Comment)

Ce qui suit est un r�pertoire � paradigme de programmation Travels � s�rie, vous permettant d'obtenir une image compl�te du contenu de cette s�rie. Cette s�rie d'articles dans une grande quantit� de code, il est r�fl�chi audio difficile, donc il n'y a pas d'enregistrement audio, mais regardez �galement la compr�hension.

paradigme de programmation voyages (1) - Origins
Voyage de paradigme de programmation (2) - programmation g�n�rique.
Voyage de paradigme de programmation (3) - syst�me de type g�n�rique et de la nature
Voyage de paradigme de programmation (4) - Programmation fonctionnelle
Voyage de paradigme de programmation (5) - Mode modifi�
Voyage de paradigme de programmation (6) - programmation orient�e objet
Voyage de paradigme de programmation (7) - paradigme de programmation bas� sur un prototype
paradigme de programmation Voyages (8) - command�e par le mode Go langue
La nature de la programmation - paradigme programmation Voyages (9)
Voyage de paradigme de programmation (10) - Logique de programmation paradigme
paradigme de programmation Voyages (11) - programme dans le monde du paradigme de programmation

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