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物件導向編程已死?看一看 Rust 和 Go 的編程方法

2024-10-08科技
物件導向編程 (OOP) 已經成為軟件開發領域的主流範式數十年。它是 Java、C++、Python 和 Ruby 等流行語言的基石,以其核心原則而聞名: 封裝、繼承和多型性 。然而,Rust 和 Go 等成功現代語言的興起,它們並不遵循傳統的 OOP,引發了人們關於 OOP 是否仍然相關的討論。 本文將探討 Rust 和 Go 如何在沒有 OOP 的情況下進行編程,並考察 OOP 是否真的在走下坡路。 物件導向編程簡史 OOP 變得流行是因為它與現實世界的建模非常接近。透過將相關數據(內容)和行為(方法)分組到類中,OOP 使設計復雜系統變得更容易。像 繼承 這樣的原則允許程式碼重用,而 多型性 提供了靈活性。 在大型系統中,OOP 的模組化和可重用性被視為一項重大優勢。然而,隨著軟件系統復雜性的增加,OOP 的 抽象開銷 和 繼承階層 往往導致臃腫、難以管理的程式碼庫。對於更簡單、更高效的範式的需求催生了 Rust 和 Go 等語言,這些語言完全質疑了 OOP 的實用性。 Rust:所有權和特征勝過類 Rust 的哲學 Rust 是一種系統程式語言,旨在優先考慮 記憶體安全 和 並行性 。Rust 並沒有使用 OOP 中的封裝和繼承模型,而是推廣了 所有權和借用 來進行記憶體管理,以及 特征 來進行行為重用。 特征用於行為重用 Rust 用 特征 替換了 OOP 風格的繼承。特征定義了一個類別必須實作的一組方法,允許多型性,而不會出現類階層的復雜性。 trait Area { fn area(&self) -> f64;}struct Circle { radius: f64,}struct Rectangle { width: f64, height: f64,}impl Area for Circle { fn area(&self) -> f64 { std::f64::consts::PI * self.radius * self.radius }}impl Area for Rectangle { fn area(&self) -> f64 { self.width * self.height }}fn print_area(shape: impl Area) { println!("Area: {}", shape.area());}fn main() { let circle = Circle { radius: 2.0 }; print_area(circle); let rectangle = Rectangle { width: 2.0, height: 3.0 }; print_area(rectangle);} 主要收獲 特征 : Rust 使用特征來定義共享行為,類似於 OOP 介面,但沒有繼承。這使得 Rust 更靈活,並避免了深層次繼承樹帶來的問題。 沒有物件所有權 : Rust 的所有權模型確保了記憶體安全,而無需依賴 OOP 風格的封裝。 Go:簡單性和組合勝過繼承 Go 的哲學 Go 由 Google 設計,旨在追求簡單性、並行性和可延伸性。它明確地避免了 OOP 的復雜性,轉而采用 組合 和 介面 。Go 不使用繼承,而是使用介面來定義不同類別之間的共享行為。 介面和組合 Go 的介面允許你定義行為,而無需類階層。組合優於繼承,從而產生更簡潔、更易維護的程式碼。 package mainimport "fmt"type Shape interface { Area() float64}type Circle struct { Radius float64}func (c Circle) Area() float64 { return 3.1415 * c.Radius * c.Radius}type Rectangle struct { Width float64 Height float64}func (r Rectangle) Area() float64 { return r.Width * r.Height}func printArea(s Shape) { fmt.Println("Area:", s.Area())}func main() { c := Circle{Radius: 5} r := Rectangle{Width: 4, Height: 5} printArea(c) printArea(r)} 主要收獲 介面 : Go 的介面實作了多型性,而無需類階層,在減少復雜性的同時提供了靈活性。 組合 : Go 推廣組合,這意味著更小、更專註的程式碼片段,可以在不同的上下文中重復使用。 為什麽 Rust 和 Go 避免使用 OOP 1. 記憶體安全和效能 Rust 使用其所有權模型來確保編譯時的記憶體安全,而無需垃圾收集,這在傳統 OOP 抽象中很難實作。 Go 優先使用其 goroutines 進行輕量級並行,這使得編寫高效且可延伸的並行應用程式變得更加容易。 2. 避免繼承地獄 Rust 和 Go 都避免使用繼承,因為繼承會導致難以維護和理解的深層巢狀類階層。透過使用特征(Rust)和介面(Go),它們推崇 組合勝過繼承 。 3. 並行和數據安全 OOP 語言通常難以處理並行,需要復雜的執行緒模型。相比之下,Go 的 goroutines 和 Rust 的 所有權模型 提供了並行性和記憶體安全,而無需額外的開銷。 物件導向編程仍然閃耀的地方 OOP 並非沒有其優點,尤其是在大型復雜系統中,例如: 企業系統 : 大型企業應用程式通常受益於 OOP 的結構化方法。 使用者介面開發 : 由於需要可重用元件,因此 GUI 繁重的應用程式通常更容易使用 OOP 進行管理。 可維護性 : 架構良好的 OOP 系統易於擴充套件,尤其是在 Python 和 Java 等語言中,庫和生態系是圍繞 OOP 構建的。 函數語言程式設計和面向數據的設計 除了 OOP 之外, 函數語言程式設計 (FP) 和 面向數據的設計 (DOD) 等其他範式也越來越受歡迎。例如,Rust 從 FP 中借鑒了許多想法,允許開發人員使用 不可變性 和 模式匹配 來編寫程式碼。 struct Point { x: f64, y: f64,}fn distance(p1: &Point, p2: &Point) -> f64 { ((p2.x - p1.x).powi(2) + (p2.y - p1.y).powi(2)).sqrt()}fn main() { let p1 = Point { x: 0.0, y: 0.0 }; let p2 = Point { x: 3.0, y: 4.0 }; println!("Distance: {}", distance(&p1, &p2));} Rust 的設計理念側重於高效的數據處理,避免了傳統 OOP 中的封裝和抽象層帶來的開銷。 物件導向編程真的已死嗎? 那麽,OOP 真的已經死了嗎?Rust 和 Go 的興起表明 OOP 並非構建成功且可延伸軟件的唯一方法。然而,OOP 在許多領域仍然有用,現代語言越來越多地混合了範式——將函數式、程序式和面向數據編程的方面與 OOP 結合在一起。 事實是,OOP 並沒有死,而是在不斷發展 。編程的未來很可能看到多種範式的融合,開發人員會根據具體任務選擇合適的工具,而不是嚴格地遵循 OOP。 「 不是失敗,而是最糟糕的成功。 結論 OOP 成為主流力量是有原因的,但像 Rust 和 Go 這樣的現代語言證明了它並非前進的唯一途徑。雖然 OOP 可能沒有消亡,但其主導地位正受到更簡單、更安全、更高效的範式的挑戰。 文章精選 Rust vs. PHP:新舊交替中的程式語言之戰 使用 Rust 語言從零構建 Tokio 異步聊天室 Rust vs C++:新秀能否挑戰老將 ? 比 Babel 速度快70倍!Rust SWC 高效能的前端開發工具! 大廠開始選擇使用 Rust 做微服務套用開發了