1.1 編程范式

編程范式并沒有統(tǒng)一的劃分標(biāo)準(zhǔn)。本書重點(diǎn)分析其中兩個(gè)范式：函數(shù)式編程和命令式編程。二者最重要的特征區(qū)別是狀態(tài)。

在命令式語言（比如Python）中，計(jì)算的狀態(tài)是通過不同命名空間中變量的值反映的。變量的值決定計(jì)算的當(dāng)前狀態(tài)，一條語句通過增加或改變（甚至是刪除）變量來改變當(dāng)前狀態(tài)?！懊钍健闭Z言的每一條語句都是一個(gè)通過某種方式改變狀態(tài)的命令。

本書主要關(guān)注賦值語句以及它如何改變狀態(tài)。除此之外，Python中的其他語句包括用于在命令空間中改變變量規(guī)則的global、nonlocal等，用于改變變量所處語境的def、class和import等，用作判斷條件確定一組語句如何改變計(jì)算狀態(tài)的try、except、if、elif和else等。而循環(huán)語句，如for和while，則是將一組語句作為整體以重復(fù)改變計(jì)算狀態(tài)?？梢娝羞@些語句都是通過某種方式改變變量狀態(tài)的。

理想狀態(tài)下，每一條語句通過改變狀態(tài)，推動(dòng)計(jì)算從初始狀態(tài)向期望的最終結(jié)果不斷靠近。然而，這種“推動(dòng)計(jì)算一步步向前”的模式難以驗(yàn)證。需要首先定義出最終狀態(tài)，找到能達(dá)到該狀態(tài)的語句，從而推導(dǎo)出達(dá)到該狀態(tài)需要的前提條件，然后重復(fù)上述步驟，直到找到一個(gè)可接受的初始狀態(tài)。

在函數(shù)式語言中，使用“對函數(shù)求值”這一更簡單的概念代替改變變量值的“狀態(tài)”，每次對函數(shù)求值都會(huì)在現(xiàn)有對象的基礎(chǔ)上創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)新對象。函數(shù)式程序即函數(shù)的組合，相應(yīng)的開發(fā)過程是：首先設(shè)計(jì)一組易于理解的底層函數(shù)，然后在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)符合業(yè)務(wù)需求的高級函數(shù)。相比于由復(fù)雜的流程控制組成的指令集合，高級函數(shù)更容易可視化。

形式上，函數(shù)求值更接近算法的數(shù)學(xué)表達(dá)。以簡單的代數(shù)形式設(shè)計(jì)算法，便于處理特殊情況和邊界條件，而且函數(shù)更有可能按照預(yù)期工作，也便于編寫單元測試用例。

請注意，通常函數(shù)式程序比功能相同的命令式（面向?qū)ο蠡蛘哌^程式的）程序更加簡潔明了和高效，但這些優(yōu)點(diǎn)并不是自然而然的，需要仔細(xì)地設(shè)計(jì)，但付出的努力通常少于設(shè)計(jì)功能類似的過程式程序。