【编程范式】聊聊什么是数据类型和范式的本质

什么是编程范式

范式其实就是做事的方式，编程范式可以理解为如何编程，按照什么样的模式或者风格进行编程。

编程范式包含哪些

• 泛型编程
• 函数式编程
• 面向对象编程
• 编程本质和逻辑编程
  
  虽然有不同的编程范式，但是对于目的来说都是为了解决同一个问题，那就是写出更通用、易拓展、可重用的代码或模块。

数据类型与现实世界的类比

当我们学习一门语言的时候，其实基本上都会学习一些基础的知识包括但不限于如下

• 变量如何定义 使用。
• 数据类型 如何使用 逻辑运算等
• 函数的基本定义
• 支持面向对象的话 类 结构如何进行定义使用
• 文件编程、网络编程、并发编程等。
• Web编程 相关的中间件、基础软件等。

你看学习任何一门语言来说的话 基本上都有上述的功能。那么针对于数据类型，有没有想过一个就是为什么要具体化一个数据类型呢，比如在Java中直接用Object、Go中的 interface{} 方式不好嘛，
带着这个问题，我们来聊聊数据类型。即类型系统。

对于Java或者Go来说的话，一种是内嵌数据类型，一种是抽象类型。前者就是int double float string等 后者就是 struct 、class 、interface等。
程序语言的类型系统主要提供如下的功能

• 程序语言的安全性，即不会出现 int类型 被复制为字符串，导致在编译运行的时候报错，强类型语言可以提供安全保证。
• 编译器的优化，编译器可以明确知道使用的数据类型，分配对应的空间大小以及更有效率的执行机器指令。
• 代码可读性，有数据类型的代码，可读性、可维护性更清楚。
• 抽象化，如果都是固定一个类型，那么不直观，通过具体的数据类型可以比较清楚。

我们需要清楚地知道，无论哪种程序语言，都逃避免不了一个特定的类型系统
所以每个语言肯定有一个类型检测系统，对于静态语言来说，会在编译器进行检测，而动态语言则是在运行期进行检查的。

范型的本质

类型的本质

• 对内存的一种抽象，不同的类型，占用的内存布局和内存分配策略不同。
• 不同的类型，操作不同。

范型

• 标准化掉类型的内存分配、释放和访问。
• 标准化掉类型的操作。比如：比较操作，I/O 操作，复制操作……
• 标准化掉数据容器的操作。比如：查找算法、过滤算法、聚合算法……
• 标准化掉类型上特有的操作。需要有标准化的接口来回调不同类型的具体操作……

屏蔽掉数据和操作数据的细节，让算法更为通用，让编程者更多地关注算法的结构，而不是在算法中处理不同的数据类型。

**我们需要清楚地明白，编程语言本质上帮助程序员屏蔽底层机器代码的实现，而让我们可以更为关注于业务逻辑代码。但是因为，编程语言作为机器代码和业务逻辑的粘合层，是在让程序员可以控制更多底层的灵活性，还是屏蔽底层细节，让程序员可以更多地关注于业务逻辑，这是很难两全需要 trade-off 的事。

所以，不同的语言在设计上都会做相应的取舍。比如：C 语言偏向于让程序员可以控制更多的底层细节，而 Java 和 Python 则让程序员更多地关注业务功能的实现。而 C++ 则是两者都想要，导致语言在设计上非常复杂。**