声明式编程和命令式编程（转载）

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声明式编程和命令式编程（转载）

原文地址：声明式编程和命令式编程的比较

先统一一下概念，我们有两种编程方式：命令式和声明式。

我们可以像下面这样定义它们之间的不同：

  • 命令式编程：命令“机器”如何去做事情(how)，这样不管你想要的是什么(what)，它都会按照你的命令实现。
  • 声明式编程：告诉“机器”你想要的是什么(what)，让机器想出如何去做(how)。

声明式编程和命令式编程的代码例子

举个简单的例子，假设我们想让一个数组里的数值翻倍。

我们用命令式编程风格实现，像下面这样：

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var numbers = [1,2,3,4,5]

var doubled = []

for(var i = 0; i < numbers.length; i++) {
  var newNumber = numbers[i] * 2
  doubled.push(newNumber)
}
console.log(doubled) //=> [2,4,6,8,10]

我们直接遍历整个数组，取出每个元素，乘以二，然后把翻倍后的值放入新数组，每次都要操作这个双倍数组，直到计算完所有元素。

而使用声明式编程方法，我们可以用 Array.map 函数，像下面这样：

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var numbers = [1,2,3,4,5]

var doubled = numbers.map(function(n) {
  return n * 2
})
console.log(doubled) //=> [2,4,6,8,10]

map 利用当前的数组创建了一个新数组，新数组里的每个元素都是经过了传入map的函数(这里是function(n) { return n*2 })的处理。

map函数所作的事情是将直接遍历整个数组的过程归纳抽离出来，让我们专注于描述我们想要的是什么(what)。注意，我们传入map的是一个纯函数；它不具有任何副作用(不会改变外部状态)，它只是接收一个数字，返回乘以二后的值。

在一些具有函数式编程特征的语言里，对于list数据类型的操作，还有一些其他常用的声明式的函数方法。例如，求一个list里所有值的和，命令式编程会这样做：

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var numbers = [1,2,3,4,5]

var total = 0

for(var i = 0; i < numbers.length; i++) {
  total += numbers[i]
}
console.log(total) //=> 15

而在声明式编程方式里，我们使用 reduce 函数：

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var numbers = [1,2,3,4,5]

var total = numbers.reduce(function(sum, n) {
  return sum + n
});
console.log(total) //=> 15

reduce 函数利用传入的函数把一个 list 运算成一个值。它以这个函数为参数，数组里的每个元素都要经过它的处理。每一次调用，第一个参数(这里是sum)都是这个函数处理前一个值时返回的结果，而第二个参数(n)就是当前元素。这样下来，每此处理的新元素都会合计到sum中，最终我们得到的是整个数组的和。

同样，reduce 函数归纳抽离了我们如何遍历数组和状态管理部分的实现，提供给我们一个通用的方式来把一个 list 合并成一个值。我们需要做的只是指明我们想要的是什么？

声明式编程语言：SQL

也许你还不能明白，但有一个地方，你也许已经用到了声明式编程，那就是SQL。

你可以把SQL当做一个处理数据的声明式查询语言。完全用SQL写一个应用程序？这不可能。但如果是处理相互关联的数据集，它就显的无比强大了。

像下面这样的查询语句：

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SELECT * from dogs
INNER JOIN owners

WHERE dogs.owner_id = owners.id

如果我们用命令式编程方式实现这段逻辑：

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//dogs = [{name: 'Fido', owner_id: 1}, {...}, ... ]
//owners = [{id: 1, name: 'Bob'}, {...}, ...]

var dogsWithOwners = []
var dog, owner

for(var di=0; di < dogs.length; di++) {
  dog = dogs[di]

  for(var oi=0; oi < owners.length; oi++) {
    owner = owners[oi]
    if (owner && dog.owner_id == owner.id) {
      dogsWithOwners.push({
        dog: dog,
        owner: owner
      })
    }
  }}
}

我可没说SQL是一种很容易懂的语言，也没说一眼就能把它们看明白，但基本上还是很整洁的。

SQL代码不仅很短，不不仅容易读懂，它还有更大的优势。因为我们归纳抽离了how，我们就可以专注于what，让数据库来帮我们优化how.

我们的命令式编程代码会运行的很慢，因为需要遍历所有 list 里的每个狗的主人。

而SQL例子里我们可以让数据库来处理how，来替我们去找我们想要的数据。如果需要用到索引(假设我们建了索引)，数据库知道如何使用索引，这样性能又有了大的提升。如果在此不久之前它执行过相同的查询，它也许会从缓存里立即找到。通过放手how，让机器来做这些有难度的事，我们不需要掌握数据库原理就能轻松的完成任务。