Виды и типы современных языков программирования
Виды и типы современных языков программирования
Разделение языков на универсальные и специализированные.
Все популярные языки можно поделить на универсальные и специализированные. Универсальные языки используются для решения разных задач. Специализированные языки предназначены для решения задач одного, максимум нескольких, видов задач.(например, работы с базами данных, web-программирования или написание скриптов для администрирования операционных систем).
Виды специализированных языков:
1.Языки для работы с базами данных:
а)Языки, входящие в состав промышленных клиент-серверных систем управления базами данных.(СУБД) (PL-SQL в СУБД Oracle, Transact-SQL в Microsoft SQL Server)
б)Языки являющиеся частью других видов СУБД (Visual FoxPro, Microsoft Access, Paradox и т.п.)
2. Языки предназначенные для web-программирования.
а) Языки, исполняющиеся на сервере, поддерживающего Web-сайт.(РНР, Perl, VBScript)
3.Языки для математических расчетов
4.Языки для автоматизации работы определенных программных продуктов. (VBA в Microsoft Office)
6.Специализированные языки других видов.
К универсальным языкам можно отнести языки Visual C++, Visual C++.Net, Visual C#.Net, Visual J#.Net, Java, Delphi, Borland C#, Borland C++ Builder.
Хотя чаще всего специализированные языки происходят от универсальных языков например PHP, Perl и JаvаScript произошли от языка С++, VBScript и VBA произошли от языка Visual Bаsic’а, отличия между специализированными и универсальными языками очень значительны.
Специализированные языки, чаще всего используются для написания не очень больших программ, поэтому они оптимизированы на быстрое написание программ и уменьшение размера исходного кода, и в меньшей степени на уменьшение ошибок, использование объектно-ориентированное программирования и разделения кода на модули. А универсальные языки, как правило, используются для создания больших и очень больших проектов, поэтому в них все сделано, чтобы уменьшить количество ошибок и облегчить проектирования программ, облегчение разработки крупных программ.
Основное отличие специальных языков от универсальных:
1) В них меньше объектно-ориентированных средств и средств доступа технологий COM+, DCOM, CORBA, к функциям API операционных систем;
2)Меньше средств многопоточного программирования и распределенного программирования;
3)Используются только динамические типы (т.е. тип переменной определяется в зависимости от её значения, а не при объявление переменной), а не статические. Единственное исключение: в версии 9 языка Visual FoxPro можно использовать и статические типы переменных.
Структура современных языков программирования.
Универсальные языки (и языки производные от них)
I) Производные от языка С++
1. На основе С++:
1.2 Microsoft Visual C++
1.3 Microsoft Visual C++ .Net
1.4 Borland C++ Builder
1.5 Borland C++ Builder .Net
1.6 JavaScript[1] (специализированный язык, для разработки страниц в Интернете)
2. На основе Java[2]:
2.1 Java и Java2
2.2 Microsoft Visual J++
2.3 Microsoft Visual J# .Net
3. На основе C#:
3.1 Microsoft Visual C# .Net
3.2 Borland C# Builder.Net
II) Производные от языка Pascal
1 Borland Pascal, Turbo Pascal (устарели)
2 Modula, Oberon, Component Pascal, Active Oberon, Zonnon (сейчас непопулярны)
3 Borland Delphi
4 Borland Delphi .Net
III) Производные от языка Basic
1 Microsoft Visual Basic
2 Visual Basic for Application
3 VBScript (специализированный язык, для разработки страниц в Интернете)
4 Microsoft Visual Basic .Net
Специализированные языки
I) Языки программирования, предназначенные для Интернета:
1. PHP
2. Perl
3. JavaScript
4. VBScript
II) Языки программирования в системах управления базами данных
1. В локальных и файл – серверных СУБД
1.1 Microsoft Visual FoxPro (В одноименной СУБД)
1.2 Visual Basic for Application (В СУБД Access)
2. Клиент – серверных промышленных СУБД
1.1 PL-SQL (В СУБД Oracle[3])
1.2 Transact – SQL (В СУБД Microsoft SQL Server)
[1] Язык Java разработан фирмой Sun, а JavaScript разработан фирмой Nescafe,и по большому счету это два разных языка, но поскольку их синтаксис очень похож, будем считать, что язык JavaScript произошел от Java. Также существует диалект JavaScript, разработанный фирмой Microsoft, использующийся в Internet Explorer и называемый Jscript.
[3] В СУБД Oracle можно кроме языка PL – SQL использовать также язык Java.
Названы самые популярные языки программирования. C# стремительно рвется в лидеры
| Поделиться IEEE опубликовал очередной список из 55 наиболее востребованных языков программирования. Первое место вновь досталось Python, а созданный Microsoft C#, который в 2020 г. замыкал второй десяток, едва не вошел в топ-5.Взлет популярности C#
Институт инженеров электротехники и электроники (Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE) представил рейтинг наиболее популярных языков программирования 2021 г. Соответствующий перечень, включающий 55 позиций, опубликован в ежемесячном журнале организации IEEE Spectrum.
Каждому из участников составители рейтинга присвоили оценку востребованности по шкале от 0 до 100 баллов. На основании данного показателя затем был сформирован список, в котором языки были расположены в порядке его убывания.
Пятерка лидеров рейтинга с 2020 г. остается неизменной. Наиболее популярными языками программирования по версии IEEE являются Python, Java, C, C++ и JavaScript. За ними следуют C#, R, Go, HTML (который, строго говоря, языком программирования не является) и Swift.
Популярность C# значительно выросла за последний год
Стоит отметить резкий скачок, совершенный языком C#, который еще год назад не входил и в первую двадцатку (23 место; 48,1 балла), а сегодня он расположился на шестой позиции (82,4 балла). C# борется за лидерство с JavaScript, но пока несколько ему уступает (88,1 балла).
C# – это мультипарадигменный язык программирования общего назначения, созданный в 2001 г. корпорацией Microsoft. Является основным языком разработки платформы Microsoft .NET Framework. Как и следует из его названия, C# относится к C-подобным языкам, его синтаксис во многом напоминает более «возрастные» C++ и Java.
Рейтинг популярности языков программирования
Место в рейтинге | Название языка | Количество баллов |
---|---|---|
1 | Python | 100 |
2 | Java | 95,4 |
3 | C | 94,7 |
4 | C++ | 92,4 |
5 | JavaScript | 88,1 |
6 | С# | 82,4 |
7 | R | 81,7 |
8 | Go | 77,7 |
9 | HTML | 75,4 |
10 | Swift | 70,4 |
В топ-5 рейтинга востребованности работодателями, который также представлен на сайте IEEE Spectrum, фигурируют все те же участники, но в несколько ином порядке: Python, C, Java, JavaScript и C++. C# здесь лишь девятый и уступает HTML, R, а также Go.
Учите Python, господа
Анализируя расстановку сил на рыке языков программирования, IEEE Spectrum рекомендуют всем желающим связать свою карьеру с разработкой ПО, попытаться освоить Python. Это, по мнению специалистов, откроет доступ к огромному перечню библиотек (одному из крупнейших), предназначенных для решения тех или иных задач в различных сферах: искусственный интеллект, встраиваемые системы и т.д. В некоторых из библиотек, как отмечают составители рейтинга, разобраться будет сложнее, чем в самом Python.
Впрочем, не отрицают специалисты из IEEE и ценность других популярных языков, которые находятся в топе либо благодаря специфике решаемых с их помощью задач, либо благодаря обширной базе накопленного исходного кода, написанного на этих языках.
К первой категории эксперты относят R, предназначенный для статобработки данных, SQL, незаменимый при работе с базами данных и Matlab, созданный для решения вычислительных задач.
Во вторую категорию попали C, C++, Java и Javascript. Без последнего сегодня сложно представить Всемирную паутину. Язык C по-прежнему используется системными программистами и при написании проектов (или их отдельных частей), чувствительных к скорости выполнения кода. Java является признанным инструментом для разработки «тяжелых» высоконадежных корпоративных приложений.
Методология составления рейтинга
IEEE Spectrum составляет свой рейтинг, основываясь на 11 метриках, полученных из восьми источников: CareerBuilder, GitHub, Google (поиск и тренды), Hacker News, IEEE, Reddit, Stack Overflow и Twitter.
Искусственный интеллект в контакт-центрах может автоматизировать половину запросов
Искусственный интеллектИсточники подобраны таким образом, чтобы учесть упоминание языков программирования в различных контекстах: разработка ПО с открытым кодом, поиск работы в сфере разработки ПО, общение в среде программистов.
Значительно упростив картину, можно сказать, что оценка популярности языка дается на основе частоты его упоминания в интернете. Кроме того, как отмечает The Register, рейтинг, возможно, чрезмерно опирается на предпочтения североамериканской и европейской публики.
Впрочем, сам IEEE Spectrum на странице, посвященной описанию методологии оценки языков для рейтинга, некоторые из используемых институтом техник также применяются составителями другого авторитетного рейтинга – TIOBE.
По версии TIOBE, в июне 2021 г. в тройку самых популярных языков программирования входили C, Java и Python. Причем показатели Python и С различались всего на 0,67%, а разница между Python и Java и вовсе составила 0,22%. За год рейтинг Python существенно вырос, в то время как рейтинги Java и C снижались.
Любовь и ненависть в программировании
В августе 2021 г. популярный среди программистов Stack Overflow назвал самые любимые и ненавидимые разработчиками языки.
Всеобщее признание посетителей портала завоевал Rust. За него проголосовало абсолютное большинство респондентов – в его пользу высказались 86,69% участников. Титул самого «самого любимого языка программирования» Rust достается в шестой раз подряд.
В наибольшей степени страх и ненависть у разработчиков вызывает COBOL, один из старейших языков программирования, но все еще востребованный. Никогда больше с ним не связываться предпочли бы 84,29% респондентов.
Дмитрий Степанов
Языки веб — программирования. Основы веб конструирования
Одни говорят, что программирование – это искусство, другие – талант, третьи сухо называют программирование процессом создания софта для компьютера. Наш век – век стремительного развития технологий, в том числе и компьютерных. На сегодняшний день почти каждая компания, каждая организация, магазин имеет свой собственный сайт. Сайт выполняет функцию рекламы, а также упрощает работу с клиентами. Это говорит о том, что веб-программирование – это создание сайтов и приложений, работающих в сети. Важным звеном между программистом и программами является язык программирования, а связующим звеном между веб-разработчиком и сайтами – язык веб-программирования .
Содержание статьи:
Языки веб-программированияЯзык веб-программирования – это совокупность операторов, с помощью которых создаются коды веб-программ, или их еще называют скриптами, сценариями. Язык программирования передает понятные компьютеру инструкции для выполнения определенных операций. Так, с помощью языков программирования человек «разговаривает» с машиной. Обычно коды, написанные на веб-языках, читаются браузерами. Среди самых распространенных языков веб-программирования можно отметить: HTML, CSS, PHP, JavaScript, Perl, jQuery:
- Язык разметки HTML
HTML (HyperText Markup Language — “язык разметки гипертекста”) – самый известный для веб-разработчиков язык программирования, хотя по своей функциональности он скорее всего относится к языкам разметки. HTML был создан в 1991-1992 изобретателем Тимом Бернерсом-Ли, британцем по происхождению. Язык применяется для распределения объектов и текста на веб-страницах. Для лучшего понимания сущности языка HTML можно косвенно сравнить с программой Office Word. Язык оснащен тегами, которые и являются, по сути, инструкциями компьютеру.
- Язык программирования PHP.
PHP (HypertextPreprocessor– “процессор гипертекста” ) – является СИ-подобным скриптовым языком. Самая первая версия PHP была разработана еще в 1994, но к 1998 году появилась основная версия PHP – 5.4. Язык PHP широко используется программистами для написания сценариев, которые выполняются на серверах при каждом обновлении страницы сайта. PHP действительно похож на язык СИ, и многое он позаимствовал из языка JAVA и технологии JSP. Сегодня PHP используется многими программистами, потому ядром огромного количества сайтов является php-код.
- Ориентированный язык программирования JavaScript
JavaScript – язык программирования, созданный для «оживления и придания динамичности» веб-сайтам. Развитие языка началось с 1996 года. Программы, написанные на языке JavaScript,называются скриптами, которые выполняются совместно с HTML-документами. С помощью JavaScript программисты создают некоторые функции, как например открытие нового окошка с выводом в нем сообщения об ошибке после некоторого действия пользователя. Язык JavaScript способен выполнять свои скрипты спустя заданные интервалы времени. В общем, JavaScript это и самостоятельный язык, но также его можно назвать вспомогательным для остальных, так как с помощью него легко сделать сайт более функциональным и интересным для пользователя.
- jQuery
jQuery – это библиотека многократно используемых объектов и функции JavaScript, созданная Джоном Резигом и представленная в 2006 году. Обычно jQuery является отдельным JavaScript-файлом. jQuery можно назвать фреймворком (framework), т.е. набором операции и инструкции для решения однотипных задач. Библиотека позволяет вам работать и управлять различными объектами на веб-страницах.
- Динамический язык программирования Perl
Perl (Practical Extraction and Report Language – “практический язык извлечений и отчетов”) – язык программирования, чьим самым важным преимуществом является расширенные возможности работы с текстом. Был создан лингвистом Ларри Уоллом в 1989 году. К функциям Perl также относятся веб-разработка, системное администрирование, разработка графического интерфейса, игр.Perl известен также своим огромным набором модулей. Обычно программисты обращаются к языку Perl тогда, когда сценарий слишком сложен для написания на остальных языках веб-программирования.
- Cascading Style Sheets
CSS (Cascading Style Sheets- “каскадные таблицы стилей”) – язык программирования, который скорее также относится к языкам разметки и форматирования. CSS стал разрабатываться в 1994 году Хокон Виум Ли и Бертом Босом. Основной задачей было создания языка, который бы форматировал HTML-объекты и текст: работал с шрифтами, цветами, стилями. В общих чертах, CSS работает с внешним видом сайтов. Язык CSS используется с целью «украсить» веб-страницы.
- MySQL.
При создании сайтов программисты сталкиваются с проблемой хранения огромного количества информации. Тут на помощь могут прийти базы данных, которые позволяют хранить в себе неограниченный объем данных. Для создания, ведения и использования баз данных существуют СУБД (Система Управления Базами Данных). Одной из наиболее известных и популярных среди веб-разработчиков считается реляционная СУБД MySQL. MySQL поддерживает огромное количество таблиц, она часто применяется вместе с PHP.
поделитесь с друзьями:
ВКонтакте
OK
Info-stud_Прикладное программирование
1. Алгоритмы.1.1 Основные понятия и определения.
1.2 Способы записи.
1.3 Типы алгоритмов.
1.4 Основные правила составления алгоритмов
2. Языки программирования ПЛК.
2.1 Классификация и разновидности языков программирования ПЛК
2.2 Язык программирования LD (общая характеристика языка программирования, особенности, сфера применения, примеры)
2.3 Язык программирования FBD (общая характеристика языка программирования, особенности, сфера применения, примеры)
2.3 Язык программирования SFC (общая характеристика языка программирования, особенности, сфера применения, примеры)
2.4 Язык программирования IL (общая характеристика языка программирования, особенности, сфера применения, примеры)
2.5 Язык программирования ST (общая характеристика языка программирования, особенности, сфера применения, примеры)
3. Логические элементы
3.1 Логический элемент И
3.2 Логический элемент ИЛИ
3.3 Логический элемент НЕ
3.4 Логический элемент Исключающее ИЛИ
3.5 Триггер RS
3.6 Триггер Т
3.7 Триггер JK
4. Работа программируемого контроллера
4.1 Преобразование аналогового сигнала в цифровой и обратно
4.2 Принцип работы, пространство памяти и алгоритм работы ПЛК
4.3 Системы реального времени
4.4 Входы и выходы ПЛК
4.5 Цифровые интерфейсы ПЛК
5. Аппаратное устройство ПЛК
5.1 Модульный принцип построения ПЛК
5.2 Номенклатура модулей ПЛК
5.3 Область применения программируемого реле
5.4 Конструкция и номенклатура блоков программируемого реле
Сведения для ответов на поставленные вопросы можно найти на следующих сайтах
по п.1:
http://fb.ru/article/197220/algoritm-ponyatie-svoystva-struktura-i-vidyi
по п.2:
https://www.asutpp.ru/yazyki-programmirovaniya-plc.html
http://electrik.info/main/automation/710-princip-raboty-i-osnovy-programmirovaniya-plk.html
по п.3:
http://electricalschool.info/electronica/1918-logicheskie-jelementy-i-ili-ne-i-ne-ili.html
http://pue8.ru/silovaya-elektronika/912-triggery-printsip-dejstviya-ustrojstvo-naznachenie.html
по п.4:
http://lazysmart.ru/osnovy-avtomatiki/programmiruemy-e-logicheskie-kontroll
по п.5:
http://39mr.ru/eaton/equipment/modulnyy-programmiruemyy-logicheskiy-kontroller-plk-serii-xcontrol
https://owen.ua/ru/news/moduli-vvoda-vyvoda-owen-mx110
https://www.owen.ru/catalog/programmiruemie_rele/info/18
Также можно пользоваться иными источниками и материалами.
Основы языков программирования. Машинно-ориентированные языки (ассемблеры)
Основы языков программирования. Машинно-ориентированные языки (ассемблеры). — Текст : электронный // Myfilology.ru – информационный филологический ресурс : [сайт]. – URL: https://myfilology.ru//165/yazyki-programmirovaniya-i-ix-ispolzovanie-v-informaczionnyx-sistemax/yazyki-programmirovaniya-i-ix-ispolzovanie-v-informaczionnyx-sistemax/ (дата обращения: 18.11.2021)
Основы языков программирования
Язык программирования — формальный язык, предназначенный для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, определяющих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (обычно — ЭВМ) под её управлением.
Язык программирования предназначен для написания компьютерных программ, которые представляют собой набор правил, позволяющих компьютеру выполнить тот или иной вычислительный процесс, организовать управление различными объектами, и т. п. Язык программирования отличается от естественных языков тем, что предназначен для управления ЭВМ, в то время как естественные языки используются, прежде всего, для общения людей между собой. Большинство языков программирования использует специальные конструкции для определения и манипулирования структурами данных и управления процессом вычислений.
Как правило, язык программирования определяется не только через спецификации стандарта языка, формально определяющие его синтаксис и семантику, но и через воплощения (реализации) стандарта — программные средства, обеспечивающих трансляцию или интерпретацию программ на этом языке; такие программные средства различаются по производителю, марке и варианту (версии), времени выпуска, полноте воплощения стандарта, дополнительным возможностям; могут иметь определённые ошибки или особенности воплощения, влияющие на практику использования языка или даже на его стандарт.
Машинно-ориентированные языки (ассемблеры)
Язык ассемблера (англ. assembly language) — машинно-ориентированный язык программирования низкого уровня. Представляет собой систему обозначений, используемую для представления в удобно читаемой форме программ, записанных в машинном коде. Его команды прямо соответствуют отдельным командам машины или их последовательностям. Является существенно платформо-зависимым: языки ассемблера для различных аппаратных платформ несовместимы, хотя могут быть в целом подобны.
Язык ассемблера позволяет программисту пользоваться алфавитными мнемоническими кодами операций, по своему усмотрению присваивать символические имена регистрам ЭВМ и памяти, а также задавать удобные для себя схемы адресации (например, индексную или косвенную). Кроме того, он позволяет использовать различные системы счисления (например, десятичную или шестнадцатеричную) для представления числовых констант и даёт возможность помечать строки программы метками с символическими именами с тем, чтобы к ним можно было обращаться (по именам, а не по адресам) из других частей программы (например, для передачи управления).
Также может предоставлять дополнительные возможности облегчения программирования, такие как макрокоманды, выражения, средства обеспечения модульности программ. В связи с этим может рассматриваться как автокод (см. ниже), расширенный конструкциями языков программирования высокого уровня.
Перевод программы на языке ассемблера в исполнимый машинный код (вычисление выражений, раскрытие макрокоманд, замена мнемоник собственно машинными кодами и символьных адресов на абсолютные или относительные адреса) производится ассемблером — программой-транслятором, которая и дала языку ассемблера его название.
В разговорном русском языке может именоваться просто «ассемблером» (типичны выражения типа «писать программу на ассемблере»), что, строго говоря, неверно, так как ассемблером именуется утилита трансляции программы с языка ассемблера в машинный код процессора. Вместо фразы «программа на ассемблере» корректнее говорить «программа на языке ассемблера».
Использование термина «язык ассемблера» может вызвать ошибочное мнение о существовании некоего единого языка низкого уровня или хотя бы стандарта на такой язык. Поскольку синтаксис программы на языке ассемблера зависит главным образом от используемой архитектуры, единого языка ассемблера не существует. При использовании термина «язык ассемблера», если не очевидно из контекста, желательно уточнять, ассемблер для какой архитектуры имеется в виду.
Слово ассемблер (assembler) переводится с английского как «сборщик». На самом деле так называется программа-транслятор, принимающая на входе текст, содержащий условные обозначения машинных команд, удобные для человека, и переводящая эти обозначения в последовательность соответствующих кодов машинных команд, понятных процессору. В отличие от машинных команд, их условные обозначения, называемые также мнемониками, запомнить сравнительно легко, так как они представляют собой сокращения от английских слов. Язык условных обозначений и называется языком ассемблера.
На заре компьютерной эры первые ЭВМ занимали целые комнаты и весили не одну тонну, имея объем памяти с воробьиный мозг, а то и того меньше. Единственным способом программирования в те времена было вбивать программу в память компьютера непосредственно в цифровом виде, переключая тумблеры, проводки и кнопочки. Число таких переключений могло достигать нескольких сотен и росло по мере усложнения программ. Встал вопрос об экономии времени и денег. Поэтому следующим шагом в развитии стало появление в конце сороковых годов прошлого века первого транслятора-ассемблера, позволяющего удобно и просто писать машинные команды на человеческом языке и в результате автоматизировать весь процесс программирования, упростить, ускорить разработку программ и их отладку. Затем появились языки высокого уровня и компиляторы (более интеллектуальные генераторы кода с более понятного человеку языка) и интерпретаторы (исполнители написанной человеком программы на лету). Они совершенствовались, совершенствовались — и, наконец, дошло до того, что можно просто программировать мышкой.
Таким образом, ассемблер — это машинно ориентированный язык программирования, позволяющий работать с компьютером напрямую, один на один. Отсюда и его полная формулировка — язык программирования низкого уровня второго поколения (после машинного кода). Команды ассемблера один в один соответствуют командам процессора, но поскольку существуют различные модели процессоров со своим собственным набором команд, то, соответственно, существуют и разновидности, или диалекты, языка ассемблера. Поэтому использование термина «язык ассемблера» может вызвать ошибочное мнение о существовании единого языка низкого уровня или хотя бы стандарта на такие языки. Его не существует. Поэтому при именовании языка, на котором написана конкретная программа, необходимо уточнять, для какой архитектуры она предназначена и на каком диалекте языка написана. Поскольку ассемблер привязан к устройству процессора, а тип процессора жестко определяет набор доступных команд машинного языка, то программы на ассемблере не переносимы на иную компьютерную архитектуру.
Основными машинно-ориентированными языками являются языки ассемблеров или, как часто их называют, ассемблеры. Транслятор с такого языка также называют ассемблером. Когда говорят «ассемблер x86», то могут подразумевать как язык машинно-ориентированного программирования компьютеров с архитектурой Intel x86, так и сам компилятор с этого языка. Чтобы разобраться, что имеется в виду, нужно чувствовать контекст. Ассемблер архитектуры x86 совершенно не пригоден для разработки программ с иной целевой архитектурой, например, микроконтроллеров ARM. Ассемблер ARM также не может транслировать программы, предназначенные для x86. Для компьютеров семейства архитектур Intel x86 существует довольно много ассемблер-трансляторов, основными из которых являются: MASM, TASM, NASM, FASM, YASM, WASM, HLA.
Естественно считать машинно-ориентированным языком язык машинных кодов. Чаще всего машинные коды пишутся в шестнадцатеричной системе счисления (HEX-код), но для некоторых архитектур используется восьмеричная система. Использование машинных кодов выгодно в случаях, когда необходимо что-то изменить непосредственно в машинной программе, исходные коды для которой отсутствуют.
Машинные коды иногда приходится использовать при программировании на ассемблере. Это бывает, когда ассемблер не поддерживает трансляцию мнемокодов некоторых команд, поддерживаемых целевой архитектурой. Например, в случае, когда мы имеем самый новый процессор, а используемый ассемблер прекратил свое развитие уже несколько лет назад. Тогда для использования новых машинных команд приходится в последовательность операторов ассемблера вставлять декларации размещения данных, через которые кодируются новые команды.
В настоящее время можно указать две области, в которых использование языка Ассемблера оправдано, а зачастую и необходимо.
Во-первых, это так называемые машинно-зависимые системные программы, обычно они управляют различными устройствами компьютера (такие программы, как правило, называются драйверами). В этих системных программах используются специальные машинные команды, которые нет необходимости применять в обычных (или, как говорят, прикладных) программах. Эти команды невозможно или весьма затруднительно задать в программе на языке высокого уровня. Кроме того, обычно от драйверов требуется, чтобы они были компактными и выполняли свою работу за минимально возможное время.
Вторая область применения Ассемблера связана с оптимизацией выполнения тех больших программ, которые требуют много времени для счёта. Часто программы-переводчики (трансляторы) с языков высокого уровня дают не совсем эффективную программу на машинном языке. Причина этого заключается в том, что такие программы могут иметь специфические особенности, которые не сможет учесть транслятор. Особенно это касается программ вычислительного характера, которые бóльшую часть времени (более 99%) выполняют очень небольшой по длине (около 1-3%) участок программы (обычно называемый главным циклом). Для повышения эффективности выполнения этих программ могут использоваться так называемые многоязыковые системы программирования, которые позволяют записывать части программы на разных языках. Обычно основная часть оптимизируемой программы записывается на языке программирования высокого уровня (Фортране, Паскале, Си и т.д.), а критические по времени выполнения участки программы – на Ассемблере. Скорость работы всей программы при этом может значительно увеличиться.
Часто это единственный способ заставить сложную программу дать результат за приемлемое время.
Стоит отметить, что есть и «специфические» области применения Ассемблера, например, реинжениринг (reverse engineering). Под этим обычно подразумевают исследование и преобразование программ на машинном языке в программы на языках более высокого уровня (в основном на Ассемблер), в целях их изучения и изменения.
- Негода В. Н. Машинно-ориентированное программирование : учебное пособие / В. Н. Негода. – Ульяновск : УлГТУ, 2015. – 160 с.
- Погружение в assembler. Полный курс по программированию на асме от ][. — Текст : электронный // «Хакер» — Безопасность, разработка, DevOps : [сайт]. – URL: https://xakep.ru/2017/09/11/asm-course-1/ (дата обращения: 5.01.2021)
03.01.2021, 468 просмотров.
Классификация языков программирования по уровням
Языки программирования — это системы символов и правил их сочетания, предназначенные для взаимодействия человека со сложными машинами. Существуют сотни таких организованных систем, выполняющих различные функции. Чтобы сориентироваться в этом многообразии, специалисты создают общие классификации языков программирования, основанные на том или ином характерном признаке.
Взаимодействие человека и машины
Важно понять, как происходит общение людей с умными механизмами, прежде чем переходить к классификации языков программирования.
Однажды человек подумал, что машина может выполнять физическую работу за него. Так появился паровой двигатель. Затем предприимчивый человек решил переложить на машину еще и работу умственную. Так появились ЭВМ.
Чтобы достичь какого-то результата, необходимо понимать, как это сделать. В программировании можно выделить несколько этапов решения любой задачи:
- Формализованное логическое описание самой задачи.
- Построение алгоритма, описывающего все шаги достижения цели, начиная от обработки входных данных и заканчивая получением результата.
- Кодирование — составление программы на любом из языков программирования, которую затем можно будет перевести на понятный для компьютера язык.
- Трансляция — непосредственный перевод.
- Сборка работающей программы (исполняемого модуля) из всех составных частей.
Это иерархическая структура, в которой высшие уровни базируются на низших. Без четкой задачи и грамотной проработки алгоритма невозможно создать качественную программу.
Структура языков программирования
Устройство всех систем взаимодействия схоже и во многом определяет классификацию языков программирования.
Основные объекты языка программирования постоянны и напоминают компоненты человеческих языковых систем:
- синтаксис, определяющий формальные правила записи программы, допустимые виды и регистр символов;
- лексика, включающая в себя весь словарный запас языка: имена переменных и функций, константы, строки, операторы;
- грамматика, указывающая, как правильно сочетать единицы языка для образования словосочетаний и предложений.
Лексика и грамматика вместе определяют семантику языка. На этом уровне конкретные последовательности знаков приобретают особый смысл, понятный человеку и компьютеру. Например, слово while во многих системах программирования трактуется как начало циклической операции.
Конечно, компьютеры не понимают обычных слов, само по себе сочетание латинских букв ничего для них не означает. Машины имеют дело с машинным кодом — нулями и единицами, описывающими примитивные состояния наличия или отсутствия сигнала. Поэтому языки программирования устанавливают четкие соответствия определенных слов и последовательностей нативных машинных команд.
Первые примитивные системы управления машинами — перфокарты — использовались для ткацких станков Жаккарда, которые переносили на шелк узор любой сложности. Таким же способом программировались самоиграющие пианино.
Существуют сотни систем программирования, и каждый год появляются новые. Некоторые из них принципиально отличаются друг от друга, другие очень похожи и имеют лишь мелкие особенности. Каждая предназначена для решения своей задачи, широкой или узкоспециализированной.
Обзор классификаций
Языки программирования могут быть сгруппированы по десяткам различных признаков. Они являются принципиально важными или имеют прикладное значение.
Наблюдается сильная зависимость классификации языков программирования от истории развития. С годами технологии усложнялись и кардинально изменялись, на первый план выходило удобство программиста, появлялись эффективные алгоритмы, сложные команды и новые уровни абстракции.
Основные классификации языков программирования по видам и механизму работы базируются на следующих параметрах:
- Особенности лексики и грамматики в совокупности с уровнем абстракции и степенью удобства для человека.
- Базовая концепция и методология составления алгоритмов.
- Способ представления данных.
- Организация процесса взаимодействия с машиной, механизм исполнения программ.
- Область жизни, в которой применяется язык.
- Историческая эпоха, в которую языковая система была сформирована.
Составить четкую классификацию языков и систем программирования нельзя, но возможно разделить и систематизировать их по принципиально важным признакам.
Удобство для человека
Инструкции, написанные на машинном языке, понятны компьютеру, но крайне неудобны для человека. В них трудно разобраться, их практически невозможно быстро изменить или составить с их помощью сложный алгоритм. Для повышения эффективности программисты поднялись на новые уровни абстракции и научили машину принимать более человекопонятные инструкции и самостоятельно переводить их в машинный код. Рассмотрим классификацию и особенности языков программирования разного уровня:
- Машинный код. Это тоже язык программирования, на котором при должной подготовке можно написать инструкцию.
- Низкий уровень. По-настоящему низкоуровневыми являются языки ассемблера, которые используют нативные машинные команды, закодированные с помощью мнемонических кодов.
- Средний уровень. Системы программирования этой группы могут считаться и низко- и высокоуровневыми, в зависимости от конкретных представлений о степень абстракции. Сюда можно отнести C и C++.
- Высокий уровень. Эти языки позволяют создавать сложные алгоритмы, но требуют дополнительной обработки перед выполнением, поэтому сгенерированный ими код менее эффективен и выполняется медленнее.
- Сверхвысокий уровень. Эта немногочисленная группа характеризуется появлением сверхмощных команд и операторов. Сюда можно отнести Алгол-68.
Особенностью языков низкого уровня является их машинозависимость. Они тесно привязаны к особенностям организации конкретного типа ЭВМ, но в целом похожи друг на друга. Они обеспечивают:
- высокую скорость выполнения и максимальную компактность создаваемых программ;
- прямое взаимодействие с аппаратными ресурсами;
- полный контроль над памятью.
Основные недостатки низкоуровневых языков:
- для каждого типа ЭВМ необходимо использовать определенную систему команд, зависящую от особенностей функционирования машины;
- сложность и низкая скорость процесса программирования;
- высокая вероятность появления ошибок, которые сложно отследить;
- отсутствие мобильности программ, невозможность запустить их на ЭВМ другого типа.
Высокоуровневые системы программирования не привязаны к определенной машинной системе команд и могут выполняться на любом компьютере. Благодаря высокому уровню абстракции они могут себе позволить использовать различные концепции и методологии в составлении инструкций. Поэтому классификация языков программирования высокого уровня очень обширна и сложна.
Обработка программы машиной
Чтобы выполнить сложную инструкцию, компьютер прежде всего должен понизить ее абстрактность и перевести на понятный для себя язык. Способ, которым это делается, называется моделью исполнения. Выделяют две основных модели и одну гибридную:
- Компиляция — единовременный перевод всей программы в машинный код.
- Интерпретация — последовательное выполнение каждого выражения.
- Транскомпиляция — перевод на язык более низкого уровня, например C или ассемблер, и его последующая компиляция.
Для перевода необходима специальная программа-транслятор — компилятор или интерпретатор, без которой работа с языком невозможна.
Интерпретатор работает с каждой строчкой программы отдельно, анализируя ее и сразу же выполняя. Его присутствие необходимо от начала и до самого конца работы программы.
Основные недостатки интерпретационной модели:
- постоянное нахождение транслятора в памяти ЭВМ;
- повторная обработка повторяющихся команд.
Несмотря на это, интерпретируемые языки очень удобны для циклической разработки и отладки, так как позволяют быстро вносить изменения в программу.
Компилятор же трудится только один раз, сразу преобразуя всю инструкцию в понятный для компьютера вид — машинный код или некий промежуточный байт-код, а затем покидает память ЭВМ. Здесь выполнение отделено от процесса трансляции, что является более эффективной моделью.
Основные недостатки компиляционной модели:
- большая сложность.
Прежде чем перевести программу на понятный машине язык, транслятор много раз проходит по исходной инструкции, анализируя и проверяя ее.
Четкого разграничения систем не существует, так как традиционно интерпретируемые языки могут быть скомпилированы и наоборот.
Классификация языков программирования высокого уровня по модели исполнения:
- Интерпретируемые — Python, Haskell, PHP, JavaScript.
- Компилируемые сразу в машинный код: C, C++, Fortran, ASM.
- Компилируемые в байт-код: Python, Java.
- Транскомпилируемые: Haskell, Fortran, C, C++.
Обработка данных
Любой язык программирования работает с информацией, которой нужно каким-то образом манипулировать, проверять на корректность, изменять. Данные могут быть самими разнообразными — числами, строками или сложными структурами. Разумеется, с каждым типом необходимо работать по-разному, но чтобы определить, как именно, сначала необходимо понять, с какими именно данными ЭВМ имеет дело.
На основе метода определения разновидности данных построена классификация языков программирования по системе типов.
- Нетипизированные языки.
- Типизированные языки разной степени строгости.
Нетипизированными являются языки ассемблера, которые способны обрабатывать непосредственно двоичные данные. Тип данных при этом не имеет никакого значения.
Для типизированных языков важно, с какой разновидностью данных они работают. Некоторые операции определены только для чисел, например деление, другие — только для строк. При этом некоторые системы позволяют программисту определенные вольности. Например, они могут самостоятельно определять и «неявно» конвертировать один тип данных в другой, исходя из семантики команды. Это очень удобно, но усложняет отладку, так как может привести к незаметной ошибке. Ярким примером нестрогой типизации является JavaScript.
Строго типизированные языки, например, Java, такой свободы не допускают и требуют указания типов и их явной конверсии, если она необходима.
Существует также классификация языков программирования высокого уровня по моменту проверки типов данных:
- статические языки обычно являются компилируемыми. Проверка типов происходит при анализе программы перед ее трансляцией на машинный язык.
- динамические языки проверяют типы данных при выполнении.
Принципиальный способ взаимодействия
Высокоабстрактные языки могут быть разделены по основной парадигме программирования. Существуют десятки методологий составления программ, некоторые из которых очень похожи друг на друга, поэтому создать четкую систему различий невозможно. Кратко классификация языков программирования выглядит так:
- алгоритмические, императивные, процедурные. Требуют явного последовательного описания алгоритма решения задачи. Операторы при этом объединяются в процедурные группы, отделенные от самих данных. Примеры процедурных языков — Pascal, Basic;
- логические, декларативные. Максимально формализовано описывают саму задачу и требуемый результат. Решение при этом должно логически следовать из этого описания;
- объектно-ориентированные, структурированные. Имеют в основе концепцию объекта, объединяющего в себе данные и методы их обработки.
Объекты в программировании
Языки последней группы описывают все сущности в виде независимых объектов, скрывающих в себе сложные механики. Основными концепциями ООП (объектно-ориентированного программирования) являются:
- инкапсуляция — скрытие функционала внутри объекта;
- наследование одними объектами методов других;
- полиморфизм — изменение сути с сохранением внешнего интерфейса.
Можно составить также классификацию языков объектно-ориентированного программирования по способу реализации основных концепций этого подхода — наследования, инкапсуляции и полиморфизма. Помимо классических механизмов существуют другие, например прототипный, используемый в JavaScript.
Методология ООП считается самой прогрессивной, эффективной и в некотором смысле модной. Однако в ряде случаев для решения конкретной задачи более эффективными могут быть другие подходы, например функциональный.
Поколения языков программирования
Классификация языков программирования по истории их появления считается условной, так как не учитывает особенности конкретных систем. Однако она позволяет проследить, как менялись со временем концепции и усложнялись задачи, стоящие перед программистами.
В попытках связать классификацию и эволюцию языков программирования выделились несколько крупных групп, названных поколениями:
- Первое поколение — машинные языки низкого уровня, привязанные к реализации конкретной ЭВМ. «Программы» на этих языках выглядели как ряды переключателей, приведенных в нужное положение, или перфокарты (перфоленты). Таким образом, все команды представляли собой последовательность нулей и единиц — бинарный код. Пример: язык ARM-процессора.
- Во втором поколении языки стали немного понятнее для человека, но отвязать их от конкретного аппарата так и не удалось. Это время языков ассемблера с его мнемоническими кодами и однозначной сборкой в машиночитаемую форму. Пример: Макроассемблер.
- Языки третьего поколения сняли с программиста заботу о непринципиальных деталях составления инструкций, таких как перевод программы в машинный код. Теперь компьютер научился делать это самостоятельно. Синтаксис и лексика приблизились к человеческим, стали понятнее. В этом поколении зародились практически все современные языки высокого уровня с широкой областью применения, независимо от их парадигмы: PHP, Fortran.
- В четвертом поколении уровень абстракции возрос еще больше, резко сужая область использования. К этой группе относятся такие специфичные языки, как FoxPro, Simulink, SQL. Появились языки визуального программирования: CAD-пакеты, системы RAD.
- Наконец, языки пятого поколения должны были сами писать программы, получая лишь описание от программиста. Эта задумка так и не была реализована полностью, так как для составления эффективного алгоритма иногда недостаточно прямой машинной логики, а требуется еще человеческая интуиция и смекалка. Примерами языков пятого поколения являются MathCAD, Prolog и Mercury.
По сути, поколения языков в точности соответствуют этапам программирования, рассмотренным в начале статьи, перечисленным в обратном порядке. Изначально программист все операции брал на себя, а машина лишь выполняла заданную последовательность действий. Теперь же ЭВМ способна выдавать результат по формализованному описанию задачи.
Облегчение труда программиста сопровождается увеличением нагрузки на машину, программа выполняется медленнее и требует больших ресурсов.
Несмотря на то что технический прогресс движется семимильными шагами, языки первых поколений вовсе не исчезли. Они применяются в областях, требующих максимальной простоты и эффективности.
Область применения
Каждый язык программирования хорош в своей области, для которой он создавался. Так, для программирования микроконтроллеров используются ассемблеры, а с Java там делать нечего. Низкоуровневое программирование драйверов эффективно с C, который позволяет строго контролировать ресурсы памяти. Для веб-программирования стоит выбрать скриптовые языки PHP и JavaScript, интерпретатор которого встроен в каждый современный браузер. Важные банковские программы написаны на Java, обеспечивающем контроль ошибок. Аэрокосмические — тоже на Java или на Паскале, который даже уборку мусора отдает на контроль программисту.
Все языки хороши, нужно лишь подобрать соответствующий задаче.
Важность классификации
Сложно разделить сотни существующих систем взаимодействия человека и ЭВМ на несколько четких групп. И все же обзор классификаций языков программирования кратко прослеживает историю их эволюции и глубже раскрывает заложенные в них идеи.
Каждый язык одновременно относится к нескольким из перечисленных групп — он может быть строго типизированным, компилируемым и объектно-ориентированным одновременно. Поэтому нельзя рассматривать многообразие систем программирования через призму какой-то одной классификации.
Языки программирования Виды программирований
8.2. Языки программирования Виды программирований
Прогресс компьютерных технологий определил процесс появления новых разнообразных знаковых систем для записи алгоритмов – языков программирования. Смысл появления такого языка – оснащенный набор вычислительных формул дополнительной информации, что превращает данный набор в алгоритм.
Языки программирования – это искусственно созданные языки. От естественных они отличаются ограниченным числом «слов» и очень строгими правилами записи команд (операторов). Совокупность подобных требований образует синтаксис языка программирования, а смысл каждой команды и других конструкций языка – его семантику.
Языки программирования – это формальные языки общения человека с ЭВМ, предназначенные для описания совокупности инструкций, выполнение которых обеспечивает правильное решение требуемой задачи. Их основная роль заключается в планировании действий по обработке информации. Любой язык программирования основан на системе понятий, и уже с ее помощью человек может выражать свои соображения.
Связь между языком, на котором мы думаем/программируем, и задачами и решениями, которые мы можем представлять в своем воображении, очень близка. По этой причине ограничивать свойства языка только целями исключения ошибок программиста в лучшем случае опасно. Как и в случае с естественными языками, есть огромная польза быть по крайней мере двуязычным. Язык предоставляет программисту набор концептуальных инструментов, если они не отвечают задаче, то их просто игнорируют. Например, серьезные ограничения концепции указателя заставляют программиста применять вектора и целую арифметику, чтобы реализовать структуры, указатели и т. п. Хорошее проектирование и отсутствие ошибок не может гарантироваться чисто за счет языковых средств.
Может показаться удивительным, но конкретный компьютер способен работать с программами, написанными на его родном машинном языке. Существует почти столько же разных машинных языков, сколько и компьютеров, но все они суть разновидности одной идеи – простые операции производятся со скоростью молнии на двоичных числах.
Машиннозависимые языки программирования
Машиннозависимые языки – это языки, наборы операторов и изобразительные средства которых существенно зависят от особенностей ЭВМ (внутреннего языка, структуры памяти и т. д.). Эти языки называются языками программирования низкого уровня. Они ориентированы на конкретный тип процессора и учитывают его особенности. Операторы такого языка близки к машинному коду и ориентированы на конкретные команды процессора, то есть данный язык является машинно зависимым. Языком низкого уровня является язык Ассемблер. С его помощью создаются очень эффективные и компактные программы, так как разработчик получает доступ ко всем возможностям процессора. Подобные языки применяются для написания небольших системных приложений, драйверов устройств, библиотек. В тех случаях, когда объем ОЗУ и ПЗУ мал (в районе нескольких килобайт) альтернативы ассемблеру нет. Именно эти языки программирования позволяют получать самый короткий и самый быстродействующий код программы.
Машиннонезависимые языки программирования
Машиннонезависимые языки – это средство описания алгоритмов решения задач и информации, подлежащей обработке. Они удобны в использовании для широкого круга пользователей и не требуют от них знания особенностей организации функционирования ЭВМ и вычислительной системы.
Подобные языки получили название высокоуровневых языков программирования. Программы, составляемые на таких языках, представляют собой последовательности операторов, структурированные согласно правилам рассматривания языка (задачи, сегменты, блоки и т. д.). Операторы языка описывают действия, которые должна выполнять система после трансляции программы на машинный язык.
Командные последовательности (процедуры, подпрограммы), часто используемые в машинных программах, представлены в высокоуровневых языках отдельными операторами. Программист получил возможность не расписывать в деталях вычислительный процесс на уровне машинных команд, а сосредоточиться на основных особенностях алгоритма.
Языки программирования высокого уровня значительно ближе и понятнее человеку. В них не учитываются особенности конкретных компьютерных архитектур, то есть данные языки являются машиннонезависимыми. Это позволяет использовать однажды записанную на таком языке программу на различных ЭВМ.
Можно писать программы непосредственно на машинном языке, хотя это и сложно. На заре компьютеризации (в начале 1950-х гг.) машинный язык был единственным языком, большего человек к тому времени не придумал. Для спасения программистов от сурового машинного языка программирования были созданы языки высокого уровня (т. е. немашинные языки), которые стали своеобразным связующим мостом между человеком и машинным языком компьютера. Языки высокого уровня работают через трансляционные программы, которые вводят «исходный код» (гибрид английских слов и математических выражений, который считывает машина) и в конечном итоге заставляют компьютер выполнять соответствующие команды, которые даются на машинном языке.
К языкам программирования высокого уровня можно отнести следующие: Fortran, Cobol, Algol, Pascal, Basic, C, C++, Java, HTML, Perl и другие.
С помощью языка программирования создается не готовая программа, а только ее текст, описывающий ранее разработанный алгоритм. Чтобы получить работающую программу, надо либо автоматически перевести этот текст в машинный код и затем использовать отдельно от исходного текста, либо сразу выполнять команды языка, указанные в тексте программы. Для этого используются программы-трансляторы.
Существует два основных вида трансляторов (рис. 8.4): интерпретаторы, которые сканируют и проверяют исходный код в один шаг, и компиляторы, сканирующие исходный код для производства текста программы на машинном языке, которая затем выполняется отдельно.
Рисунок 8.4. Виды трансляторов
При использовании компиляторов весь исходный текст программы преобразуется в машинные коды, и именно эти коды записываются в память микропроцессора. При использовании интерпретатора в память микропроцессора записывается исходный текст программы, а трансляция производится при считывании очередного оператора. Естественно, что быстродействие интерпретаторов намного ниже по сравнению с компиляторами, т. к. при использовании оператора в цикле он транслируется многократно. Однако при программировании на языке высокого уровня объем кода, который нужно хранить во внутренней памяти, может быть значительно меньше по сравнению с исполняемым кодом. Еще одним преимуществом применения интерпретаторов является легкая переносимость программ с одного процессора на другой.
Одно, часто упоминаемое преимущество интерпретаторной реализации состоит в том, что она допускает «непосредственный режим». Непосредственный режим позволяет вам задавать компьютеру задачу и возвращает вам ответ, как только вы нажмете клавишу ENTER. Кроме того, интерпретаторы имеют специальные атрибуты, которые упрощают отладку. Можно, например, прервать обработку интерпретаторной программы, отобразить содержимое определенных переменных, бегло просмотреть программу, а затем продолжить исполнение. Однако интерпретаторные языки имеют недостатки. Необходимо, например, иметь копию интерпретатора в памяти все время, тогда как многие возможности интерпретатора, а следовательно, и его возможности могут не быть необходимыми для исполнения конкретной программы. При исполнении программных операторов интерпретатор должен сначала сканировать каждый оператор с целью прочтения его содержимого (что этот человек просит меня сделать?), а затем выполнить запрошенную операцию. Операторы в циклах сканируются излишне много.
Компилятор – это транслятор текста на машинный язык, который считывает исходный текст. Он оценивает его в соответствии с синтаксической конструкцией языка и переводит на машинный язык. Другими словами, компилятор не исполняет программы, он их строит. Интерпретаторы невозможно отделить от программ, которые ими прогоняются, компиляторы делают свое дело и уходят со сцены. При работе с компилирующим языком, таким, как Турбо-Бейсик, вы придете к необходимости мыслить о ваших программах в признаках двух главных фаз их жизни: периода компилирования и периода прогона. Большинство программ будут прогоняться в четыре – десять раз быстрее их интерпретаторных эквивалентов. Если вы поработаете над улучшением, то сможете достичь 100-кратного повышения быстродействия. Оборотная сторона монеты состоит в том, что программы, расходующие большую часть времени на возню с файлами на дисках или ожидание ввода, не смогут продемонстрировать какое-то впечатляющее увеличение скорости.
Процесс создания программы называется программированием.
Выделяют несколько разновидностей программирования.
Алгоритмическое или модульное
Основная идея алгоритмического программирования – разбиение программы на последовательность модулей, каждый из которых выполняет одно или несколько действий. Единственное требование к модулю – чтобы его выполнение всегда начиналось с первой команды и всегда заканчивалось на самой последней (то есть чтобы нельзя было попасть на команды модуля извне и передать управление из модуля на другие команды в обход заключительной).
Алгоритм на выбранном языке программирования записывается с помощью команд описания данных, вычисления значений и управления последовательностью выполнения программы.
Текст программы представляет собой линейную последовательность операторов присваивания, цикла и условных операторов. Таким способом можно решать не очень сложные задачи и составлять программы, содержащие несколько сот строк кода. После этого понятность исходного текста резко падает из-за того, что общая структура алгоритма теряется за конкретными операторами языка, выполняющими слишком детальные, элементарные действия. Возникают многочисленные вложенные условные операторы и операторы циклов, логика становится совсем запутанной, при попытке исправить один ошибочный оператор вносится несколько новых ошибок, связанных с особенностями работы этого оператора, результаты выполнения которого нередко учитываются в самых разных местах программы.
Структурное программирование
При создании средних по размеру приложений (несколько тысяч строк исходного кода) используется структурное программирование, идея которого заключается в том, что структура программы должна отражать структуру решаемой задачи, чтобы алгоритм решения был ясно виден из исходного текста. Для этого надо иметь средства для создания программы не только с помощью трех простых операторов, но и с помощью средств, более точно отражающих конкретную структуру алгоритма. С этой целью в программирование введено понятие подпрограммы – набора операторов, выполняющих нужное действие и не зависящих от других частей исходного кода. Программа разбивается на множество мелких подпрограмм (занимающих до 50 операторов – критический порог для быстрого понимания цели подпрограммы), каждая из которых выполняет одно из действий, предусмотренных исходным заданием. Комбинируя эти подпрограммы, удается формировать итоговый алгоритм уже не из простых операторов, а из законченных блоков кода, имеющих определенную смысловую нагрузку, причем обращаться к таким блокам можно по названиям. Получается, что подпрограммы – это новые операторы или операции языка, определяемые программистом.
Возможность применения подпрограмм относит язык программирования к классу процедурных языков.
Наличие подпрограмм позволяет вести проектирование и разработку приложения сверху вниз – такой подход называется нисходящим проектированием. Сначала выде ляется несколько подпрограмм, решающих самые глобальные задачи (например, инициализация данных, главная часть и завершение), потом каждый из этих модулей детализируется на более низком уровне, разбиваясь, в свою очередь, на небольшое число других подпрограмм, и так происходит до тех пор, пока вся задача не окажется реализованной.
Такой подход удобен тем, что позволяет человеку постоянно мыслить на предметном уровне, не опускаясь до конкретных операторов и переменных. Кроме того, появляется возможность некоторые не реализовывать сразу подпрограммы, а временно откладывать, пока не будут закончены другие части. Например, если имеется необходимость вычисления сложной математической функции, то выделяется отдельная подпрограмма такого вычисления, но реализуется она временно одним оператором, который просто присваивает заранее выбранное значение. Когда все приложение будет написано и отлажено, тогда можно приступить к реализации этой функции.
Немаловажно, что небольшие подпрограммы значительно проще отлаживать, что существенно повышает общую надежность всей программы.
Очень важная характеристика подпрограмм – это возможность их повторного использования. С интегрированными системами программирования поставляются большие библиотеки стандартных подпрограмм, которые позволяют значительно повысить производительность труда за счет использования чужой работы по созданию часто применяемых подпрограмм.
Подпрограммы бывают двух видов – процедуры и функции. Отличаются они тем, что процедура просто выполняет группу операторов, а функция вдобавок вычисляет некоторое значение и передает его обратно в главную программу (возвращает значение). Это значение имеет определенный тип (говорят, что функция имеет такой-то тип).
Подпрограммы решают три важные задачи:
• избавляют от необходимости многократно повторять в тексте программы аналогичные фрагменты;
• улучшают структуру программы, облегчая ее понимание;
• повышают устойчивость к ошибкам программирования и непредвидимым последствиям при модификациях программы.
Объектно-ориентированное программирование
В середине 80-х годов в программировании возникло новое направление, основанное на понятии объекта. До того времени основные ограничения на возможность создания больших систем накладывала разобщенность в программе данных и методов их обработки.
Реальные объекты окружающего мира обладают тремя базовыми характеристиками: они имеют набор свойств, способны разными методами изменять эти свойства и реагировать на события, возникающие как в окружающем мире, так и внутри самого объекта. Именно в таком виде в языках программирования и реализовано понятие объекта как совокупности свойств (структур данных, характерных для этого объекта), методов их обработки (подпрограмм изменения свойств) и событий, на которые данный объект может реагировать и которые приводят, как правило, к изменению свойств объекта.
Появление возможности создания объектов в программах качественно повлияло на производительность труда программистов. Максимальный объем приложений, которые стали доступны для создания группой программистов из 10 человек, за несколько лет увеличился до миллионов строк кода, при этом одновременно удалось добиться высокой надежности программ и, что немаловажно, повторно использовать ранее созданные объекты в других задачах.
Объекты могут иметь идентичную структуру и отличаться только значениями свойств. В таких случаях в программе создается новый тип, основанный на единой структуре объекта. Он называется классом, а каждый конкретный объект, имеющий структуру этого класса, называется экземпляром класса.
Объектно-ориентированный язык программирования характеризуется тремя основными свойствами:
1. Инкапсуляция – объединение данных с методами в одном классе;
2. Наследование – возможность создания на основе имеющегося класса новые классы с наследованием всех его свойств и методов и добавлением собственных;
3. Полиморфизм – присвоение действию одного имени, которое затем совместно используется вниз и вверх по иерархии объектов, причем Каждый объект иерархии выполняет это действие способом, подходящим именно ему.
типов и языков программирования | MIT Press
Типы — закваска компьютерного программирования; они делают его легкоусвояемым. В этой замечательной книге типы используются для навигации по богатому разнообразию языков программирования, привнося новый вид единства в их использование, теорию и реализацию. Его автор пишет, опираясь на свой опыт во всех трех аспектах.
Робин Милнер
Компьютерная лаборатория, Кембриджский университет
Написанная выдающимся исследователем, эта книга хорошо организована и очень ясна, охватывает как теорию, так и методы реализации, а также отражает значительный опыт преподавания и знания в этой области.
Джон Рейнольдс
Школа компьютерных наук, Университет Карнеги-Меллона
Типы и языки программирования тщательно написан с хорошо сбалансированным выбором тем. Он ориентирован на прагматику с правильным уровнем необходимой теории. Упражнения в этой книге варьируются от простых до сложных и предоставляют стимулирующий материал для начинающих и продвинутых читателей, как программистов, так и более теоретически мыслящих.
Хенк Барендрегт
Факультет естественных, математических и компьютерных наук, Университет Неймегена, Нидерланды
За последние два десятилетия теория типов превратилась в центральную, объединяющую основу для исследований в области языков программирования.Но эти замечательные достижения не так хорошо известны, как следовало бы. Быстрое развитие исследований систем типов для языков программирования намного опередило их распространение в остальной области. Больше не надо. Книга Пирса не только дает исчерпывающее описание типов для языков программирования, но и делает это в привлекательно элегантном и конкретном стиле, в котором одинаковое внимание уделяется теоретическим основам и практическим проблемам программирования. Эта книга будет исчерпывающим справочником на долгие годы.
Роберт Харпер
Профессор, факультет компьютерных наук, Университет Карнеги-Меллона
языков программирования: типы и особенности
Для работы компьютеров, мобильных телефонов, планшетов и других электронных устройств необходим язык программирования для выдачи команд, позволяющих им выполнять различные действия. Существует много типов языков программирования, и правильный зависит от философии и целей устройства или программы.
В этой статье мы рассмотрим ряд языков программирования с их особенностями и отличиями, которые отличают их друг от друга. Кроме того, вы узнаете, какой язык является лучшим для веб-программирования.
Что такое язык программирования?
Язык программирования состоит из словаря, содержащего набор грамматических правил, предназначенных для передачи инструкций компьютеру или вычислительному устройству для выполнения определенных задач.
Каждый язык программирования имеет уникальный набор ключевых слов вместе со специальным синтаксисом для организации инструкций программного обеспечения.
Существуют языки программирования низкого и высокого уровня, которые, хотя и просты по сравнению с человеческими языками, но более сложны, чем машинные языки.
-Прежде чем мы продолжим, вы не можете пропустить этот пост: Языки программирования, которые вы должны выучить в 2019 году-
К низкоуровневым языкам относятся языки ассемблера и машинные языки. Ассемблер содержит список основных инструкций, и его гораздо труднее читать, чем язык высокого уровня.
С другой стороны, языки высокого уровняразработаны так, чтобы их было легко читать и понимать, что позволяет программистам писать исходный код естественным образом, используя логические слова и символы.
На протяжении эволюции компьютеров были созданы сотни различных языков программирования для различных типов разработки. Область программирования очень широка, поэтому использование того или иного языка будет зависеть от целей, которые необходимо достичь. Логично, не правда ли?
Могут выполняться следующие действия:
- Разработка программ и приложений.
- Развитие искусственного интеллекта.
- Разработка базы данных.
- Разработка видеоигр.
- Разработка драйверов и аппаратного интерфейса.
- Интернет и разработка веб-страниц.
- Разработка скриптов.
Различия между естественным языком и языком программирования
Естественный язык — это язык, на котором говорят люди, а язык программирования предназначен для машин. Оба языка содержат важные сходства, такие как различие между синтаксисом и семантикой, их цель общения и наличие базовой композиции.
Хотя есть несколько сходств и общих точек, например, эти два типа были созданы для передачи идей, выражений и инструкций, также возможно выявить некоторые различия.
-Узнайте больше: 4 вещи, которые вы должны знать о Ballerina, языке программирования WSO2-
Что касается различий между естественным языком и языком программирования, стоит отметить, что последний является более строгим и менее терпимым, чем первый.Это происходит потому, что человеческие языки имеют встроенную избыточность, которая позволяет разрешить некоторую двусмысленность с помощью контекста.
С другой стороны, языки программирования практически не имеют избыточности, иначе было бы очень легко впасть в двусмысленность и не указать правильную команду.
Тот факт, что языки программирования более строги в этом отношении, связан с тем, что компьютеры очень точны в инструкциях, которые им нравится получать. Кроме того, машины не способны прояснять значение выражения, как это сделал бы человек.
Также важно, чтобы языки программирования были фиксированными и закрытыми, чтобы избежать путаницы, в то время как естественные языки были открытыми и допускали комбинации без такого же риска ошибки.
Основные возможности языков программированияПопулярность языка программирования зависит от функций и утилит, которые он предоставляет программистам. Особенностями, которые должен выделяться язык программирования, являются следующие:
- Простота: язык должен предлагать ясные и простые концепции, облегчающие обучение и применение, таким образом, чтобы их было легко понять и поддерживать.Простота — это сложный баланс без ущерба для общих возможностей.
- Естественность : это означает, что его применение в той области, для которой он был разработан, должно выполняться естественным образом, обеспечивая операторы, структуры и синтаксис для эффективной работы операторов.
- Абстракция : это способность определять и использовать сложные структуры или операции, игнорируя при этом некоторые детали низкого уровня.
- Эффективность : языки программирования должны переводиться и выполняться эффективно, чтобы не потреблять слишком много памяти и не требовать слишком много времени.
- Структурирование : язык позволяет программистам писать свой код в соответствии с концепциями структурированного программирования, чтобы избежать ошибок.
- Компактность : с этой характеристикой можно кратко описывать операции без необходимости писать слишком много деталей.
- Местоположение : относится к коду, сосредоточенному на той части программы, с которой вы работаете в данный момент.
-Этот пост обязательно вас заинтересует !: Как добиться успешной интеграции бизнеса-
Какой лучший язык веб-программирования?Веб-разработка может выполняться с помощью различных языков программирования, которые позволяют создавать сайт или проектировать приложение.Определение лучшего языка веб-программирования сложно, потому что это зависит от нескольких факторов. Однако выделяются следующие варианты:
- Java: многоцелевой язык, который эффективно адаптируется к веб-разработке.
- Go: Это универсальный гибкий язык, упрощающий создание приложений.
- Ruby on Rails: позволяет быстро разрабатывать веб-приложения.
- Python: он работает в самых разных контекстах и имеет технические преимущества в Интернете.
- JavaScript: он находится на стороне клиента и может быть расширен на сервер для выполнения различных функций.
— обзор
Проверка синтаксиса
Чтобы проверить синтаксис входной программы, компилятор должен сравнить структуру программы с определением для языка. Для этого требуется соответствующее формальное определение, эффективный механизм для проверки того, соответствует ли вход этому определению, и план действий с недопустимым входом.
Математически исходный язык — это набор, обычно бесконечный, строк, определенных некоторым конечным набором правил, который называется грамматикой . Два отдельных прохода во внешнем интерфейсе, называемые сканером и анализатором, определяют, действительно ли входной код является членом набора допустимых программ, определенных грамматикой.
Грамматики языков программирования обычно относятся к словам на основе их частей речи, иногда называемых синтаксическими категориями. Основание правил грамматики на частях речи позволяет одному правилу описывать множество предложений.Например, в английском языке многие предложения имеют форму
Предложение → Тема глагол Объект конечный знак
, где глагол и конечный знак являются частями речи, и предложение , Тема и Объект — синтаксические переменные. Предложение представляет любую строку в форме, описанной этим правилом. Символ «→» читается как «наследует» и означает, что экземпляр правой части может быть абстрагирован до синтаксической переменной в левой части.
Рассмотрим предложение вроде «Компиляторы — это спроектированные объекты». Первый шаг в понимании синтаксиса этого предложения — идентифицировать отдельные слова во входной программе и классифицировать каждое слово с частью речи. В компиляторе эта задача выпадает на этап, называемый сканером . Сканер принимает поток символов и преобразует его в поток классифицированных слов, то есть пары формы ( p , s ), где p — это часть речи слова и s это его написание.Сканер преобразует примерное предложение в следующий поток секретных слов:
(существительное, «Составители»), (глагол, «являются»), (прилагательное, «спроектированный»), (существительное, «объекты»), (конечный знак, «.»)
Сканер
этап компилятора, который преобразует строку символов в поток слов
На практике фактическое написание слов может быть сохранено в хеш-таблице и представлено парами с целочисленным индексом для упрощения проверки на равенство. В главе 2 исследуются теория и практика построения сканера.
На следующем этапе компилятор пытается сопоставить поток категоризированных слов с правилами, определяющими синтаксис для входного языка. Например, практическое знание английского языка может включать следующие грамматические правила:
Путем изучения мы можем обнаружить следующее происхождение для нашего примера предложения:
Правило | Прототип предложения |
---|---|
— | Предложение |
1 | Тема глагол Объект endmark |
2 | существительное глагол Объект endmark | endmark | конец | 6 | существительное глагол прилагательное существительное конечный знак |
Деривация начинается с синтаксической переменной Предложение .На каждом этапе он переписывает один термин в предложении-прототипе, заменяя термин правой частью, которая может быть получена из этого правила. На первом этапе вместо предложения используется Правило 1. Второй использует Правило 2 для замены Subject . Третий заменяет объект с использованием правила 5, в то время как последний шаг перезаписывает модификатор прилагательным в соответствии с правилом 6. На этом этапе предложение-прототип, сгенерированное производным, совпадает с потоком категоризированных слов, созданных сканером.
Вывод доказывает, что предложение «Компиляторы — это спроектированные объекты». принадлежит к языку, описанному в Правилах с 1 по 6. Предложение грамматически правильное. Процесс автоматического поиска производных называется , синтаксический анализ . В главе 3 представлены методы, которые компиляторы используют для анализа входной программы.
Parser
этап компилятора, который определяет, является ли входной поток предложением на исходном языке
Грамматически правильное предложение может быть бессмысленным.Например, предложение «Камни — это зеленые овощи» имеет те же части речи в том же порядке, что и «Составители — спроектированные объекты», но не имеет рационального значения. Чтобы понять разницу между этими двумя предложениями, необходимы контекстные знания о программных системах, камнях и овощах.
Семантические модели, которые компиляторы используют для рассуждений о языках программирования, проще, чем модели, необходимые для понимания естественного языка. Компилятор строит математические модели, которые обнаруживают определенные виды несогласованности в программе.Компиляторы проверяют соответствие типа; например, выражение
a ← a × 2 × b × c × d
может быть синтаксически правильно сформированным, но если b и d являются строками символов, предложение все равно может быть недействительным. Составители также проверяют соответствие числа в конкретных ситуациях; например, ссылка на массив должна иметь то же количество измерений, что и объявленный ранг массива, а вызов процедуры должен указывать то же количество аргументов, что и определение процедуры. В главе 4 исследуются некоторые проблемы, возникающие при проверке типов на основе компилятора и разработке семантики.
Проверка типа
этап компилятора, который проверяет соответствие типа использования имен во входной программе
5 типов языков программирования для специалистов по данным
Содержание
- Python для науки о данных
- R для науки о данных
- SQL для науки о данных
- Язык программирования Julia
- Язык программирования Scala
Успех или поражение бизнеса зависит от качества принимаемых ими решений.Вот почему компаниям выгодно иметь самую качественную информацию, доступную для лиц, принимающих решения, когда они в ней нуждаются.
Обеспечение своевременной доставки бизнес-аналитики лицам, принимающим решения, — задача специалистов по данным. Эти профессионалы полагаются на языки программирования для преобразования пулов больших данных в бизнес-аналитику. Типы языков программирования, используемых специалистами по обработке данных, варьируются от давних отраслевых резервных программ Python и SQL до более поздних версий, таких как R, Julia и Scala.
Лица, желающие продолжить карьеру исследователей данных, должны понимать, чем программирование в области науки о данных отличается от программирования. Они также должны знать, чем детерминированное программирование , которое всегда выводит один и тот же результат при идентичных условиях, отличается от вероятностного программирования , вывод которого представляет собой распределение вероятностей потенциальных результатов.
Хотя программисты и специалисты по обработке данных часто используют одни и те же инструменты, они используют их по-разному.Пять языков программирования, описанных в этом руководстве, представляют собой разнообразные инструменты, на которые полагаются специалисты по данным, чтобы гарантировать, что лица, принимающие решения, имеют информацию, необходимую для достижения успеха.
- Python для науки о данных
- R Программирование для науки о данных
- SQL для науки о данных
- Язык программирования Julia
- Язык программирования Scala
Простой, универсальный и мощный; Когда дело доходит до языков программирования, это выигрышная комбинация, которая сделала Python неизменным фаворитом программистов в течение последних нескольких лет.
Использование Python в науке о данных дает много преимуществ, но язык также представляет некоторые проблемы для специалистов по данным.
Какой тип языка программирования Python?Python описывается как язык программирования высокого уровня , потому что он использует естественный язык, который легко понять людям. Напротив, языки низкого уровня, такие как машинный язык и ассемблер, используют компьютерный код, который людям почти невозможно прочитать.
Python также является универсальным языком в том смысле, что он подходит для многих задач программирования. Это динамический язык , , потому что изменения в коде могут быть выполнены во время работы программы, в отличие от статических языков, которые позволяют выполнять изменения только при компиляции кода.
Объектно-ориентированный язык
Одним из атрибутов, делающих Python мощным и простым в использовании, является его объектная ориентация. Объектно-ориентированные языки определяют данные и связанную с ними обработку или «методы» как автономные сущности, называемые «объектами».”
Служба занятости Роберт Халф перечисляет четыре преимущества объектно-ориентированных языков программирования:
- Их модульная структура упрощает устранение неполадок в приложениях Python. Это результат инкапсуляции , которая связывает функции обработки с данными, чтобы обеспечить модульность . Модульность гарантирует, что подпрограммы выполняются отдельно, поэтому они менее склонны к конфликту друг с другом.
- Наследование позволяет Python повторно использовать код. Например: Программисты могут создать один общий класс, такой как «платежная ведомость», и определить подклассы, такие как «производственная платежная ведомость» и «управленческая платежная ведомость», которые автоматически наследуют атрибуты «платежная ведомость».
- Полиморфизм способствует гибкости. Полиморфизм позволяет создать одну функцию Python, которая адаптируется к любому классу объекта, в котором она используется. Например, функция «расходы» может применяться к объектам в таких классах, как «поставщики», «маркетинг» и «платежная ведомость.”
- Python разбивает сложные проблемы на множество более простых. Объектно-ориентированные языки, такие как Python, позволяют программистам сокращать код до небольших фрагментов, которые позволяют решать проблемы объект за объектом, а не все сразу, как в языках «сверху вниз», таких как C.
Открытый исходный код
Простейшее определение программного обеспечения с открытым исходным кодом — это код, который другие люди могут свободно использовать и изменять по своему желанию. Однако, как указывает Opensource.com, то, что открытый исходный код можно использовать бесплатно, не означает, что он тщательно протестирован и надежен.Характеристики программного обеспечения с открытым исходным кодом включают следующее:
- Законы об авторском праве большинства стран автоматически применяют авторское право ко всем произведениям на фиксированном носителе, поэтому авторы должны включать лицензию в свой открытый исходный код, чтобы сделать его бесплатным для распространения без потенциальной юридической ответственности.
- Открытый исходный код отличается от закрытого кода тем, что он предназначен для чтения широкой публикой. Код должен не только работать правильно, он также должен быть готов к тому, чтобы приспособиться к множеству неожиданных способов, которыми другие могут изменить его для определенных целей.
- Соглашения об именах для открытого исходного кода должны быть логичными, чтобы другие могли легко его понять. Приветствуется комментирование, чтобы помочь другим программистам следить за кодом и при необходимости адаптировать его.
Интерпретировано, а не скомпилировано
Языки программирования преобразуют свой код в желаемое действие одним из двух способов, как объясняется на веб-сайте LifeWire.
- Используя компилятор для преобразования исходного кода в язык ассемблера, понятный компьютеру; программа компилируется как отдельный шаг после того, как весь код написан
- С помощью интерпретатора для компиляции кода в реальном времени по мере его выполнения; интерпретируемые языки считаются более простыми в использовании отчасти потому, что они полагаются на синтаксис кода, который людям легко понять
Хотя интерпретируемый код обычно работает медленнее, чем скомпилированный, интерпретируемые языки, такие как Python, упрощают написание программ, которые правильно работают на таких платформах, как Linux, Windows и MacOS.
Каковы лучшие возможности Python для науки о данных?Большая часть популярности Python среди специалистов по данным объясняется его пригодностью для использования во многих различных ситуациях. Поскольку это динамический язык программирования, Python обрабатывает данные быстрее, чем другие языки, такие как R. Python, гибкость, позволяет ему интегрироваться с веб-приложениями и включать статистический код в производственные базы данных.
Вот три атрибута Python, которые служат потребностям специалистов по данным.
Легко учиться
Python был разработан, чтобы быть простым для изучения и использования начинающими программистами, как описывает веб-специалист 321 Web Marketing. Тем не менее, он достаточно мощный, чтобы использовать его для создания приложений искусственного интеллекта (ИИ) и анализа данных. Синтаксис Python на естественном языке позволяет программистам легко изменять код, а другим программистам — изменять, поддерживать или повторно использовать код.
Начинающие программисты извлекают выгоду из изучения Python, потому что они могут быстро и легко создавать рабочие программы.Существует множество руководств по Python, некоторые из которых доступны в Python Wiki.
Хорошо поддерживается
В дополнение к стандартной библиотеке Python, язык использует тысячи сторонних модулей, пакетов и библиотек. Ссылки на многие из этих инструментов есть в Python Wiki. На веб-сайте Towards Data Science перечислено 10 библиотек Python, разработанных специально для науки о данных:
- Pandas , или библиотека анализа данных Python, включает в себя структуры данных и инструменты анализа данных для помеченных данных в Python.
- NumPy — это универсальный пакет обработки массивов, который включает объекты многомерных массивов и инструменты для работы с массивами.
- SciPy — это библиотека в стеке SciPy, которая расширяет объект массива NumPy, чтобы математические процедуры выполнялись более эффективно.
- Matplotlib — это библиотека построения графиков, которая используется для преобразования визуализированных данных в истории.
- Seaborn — это библиотека визуализации данных на основе Matplotlib, которая используется для создания информативных и привлекательных статистических графиков.
- Scikit Learn — это библиотека машинного обучения, алгоритмы которой включают модели обучения с учителем и без учителя.
- TensorFlow — это библиотека искусственного интеллекта, которая используется для создания крупномасштабных нейронных сетей, включая модели глубокого обучения.
- Keras — это высокоуровневый интерфейс прикладного программирования (API) для TensorFlow, который используется для создания и обучения глубокого кода нейронной сети.
- Statsmodel используется для проведения статистических тестов.Он включает простые вычисления для описательной статистики, а также оценки и выводы для создания статистических моделей.
- Plotly — это библиотека построения графиков, которая упрощает импорт, копирование, вставку или потоковую передачу данных для анализа и визуализации.
Поддерживает быструю разработку приложений
Быстрая разработка приложений (RAD) и прототипирование упрощают создание и интеграцию множества различных систем Python, как объясняет поставщик программного обеспечения Qburst.Одной из самых популярных веб-фреймворков для Python является Django, которая автоматизирует многие операции кодирования. Он также включает настраиваемую систему комментариев и инструменты для создания RSS-каналов, карт сайта Google и других веб-компонентов.
Альтернативой Django для RAD в Python является Flask, который, как описывает поставщик программного обеспечения Flexsin, отличается простотой, гибкостью и легкостью настройки для новичков.
Каковы проблемы использования Python для науки о данных?Python существует уже 30 лет, но его популярность среди программистов продолжает расти, особенно в приложениях для анализа данных.И все же Python далек от эталона языков программирования. Компания по предоставлению программных услуг Netguru отмечает, что ни один инструмент программирования не будет лучшим выбором для всех приложений и целей.
Это некоторые из причин для выбора языка, отличного от Python, для приложений для обработки данных.
Интерпретатор Python снижает производительность
Поставщик программного обеспечения и ИТ-услуг Mindfire Solutions ссылается на несколько исследований, которые показали, что код Python работает медленнее, чем Java, C ++ и другие популярные языки программирования.Чтобы повысить производительность Python, некоторые разработчики переписывают существующий код Python или заменяют среду выполнения Python по умолчанию на настраиваемую среду выполнения.
Python не поддерживает настоящую многопоточность
Хотя Python включает компоненты, которые позволяют выполнять более одной операции одновременно (параллелизм), он не всегда позволяет выполнять несколько операций параллельно. Чтобы объяснить разницу между параллелизмом и параллелизмом, HackerNoon.com использует пример ресторана, у которого есть один счетчик для размещения заказов, а другой — для приема заказов.
- Параллелизм имеет два отдельных счетчика.
- Параллелизм — это наличие сотрудников для обслуживания обоих прилавков, чтобы они обрабатывали заказы одновременно.
- Если в ресторане работает только один сотрудник, он работает одновременно, но не параллельно.
Встроенные библиотеки Python поддерживают многопроцессорность и многопоточность, которые необходимы для параллелизма, но его глобальная блокировка интерпретатора (GIL) предотвращает одновременный доступ нескольких потоков к одному и тому же объекту.Хотя есть обходные пути к этой проблеме, их сложно реализовать.
Python не может соответствовать статистическому моделированию R.
Python — это язык программирования общего назначения, который включает множество библиотек и пакетов для статистического моделирования и других задач анализа данных. Напротив, R — это язык, разработанный специально для приложений для обработки данных, как описано в следующем разделе. Поставщик программного обеспечения DeZyre объясняет, что приложения для прогнозной аналитики разрабатываются в два этапа:
- Построение модели , для которой R имеет преимущество перед Python из-за его статистической базы
- Прогнозирование в реальном времени , в котором Python может иметь преимущество благодаря плавной интеграции его кода с Java, C ++ и другими языками
Однако визуализация данных является ключом к представлению результатов статистического анализа, и в этой области R имеет явное преимущество перед Python.
Вернуться к началу
R для науки о данныхЯзык программирования R был разработан специально для науки о данных. Проект R описывает R как похожий на язык статистического программирования S, разработанный Джоном Чемберсом и другими в бывшей лаборатории Bell Labs, которая сейчас называется Lucent Technologies. Программный пакет языка включает в себя несколько компонентов:
- Обработка и хранение данных
- Операторы для выполнения вычислений с матрицами и другими массивами
- Инструменты для промежуточного анализа данных
- Графические инструменты для отображения результатов анализа данных на экране или в печати
- Условные выражения, циклы, определяемые пользователем рекурсивные функции и параметры ввода-вывода
Язык R и среда разработки включают ряд статистических инструментов для линейного и нелинейного моделирования, классических статистических тестов, анализа временных рядов и кластеризации.Он также включает в себя различные графические инструменты и методы, в том числе графики, формулы и математические символы, пригодные для публикации. R можно скомпилировать и запустить в системах Unix (FreeBSD и Linux), Windows и MacOS.
Гибридный функциональный / объектно-ориентированный язык
R поддерживает как функциональное, так и объектно-ориентированное программирование, что означает, что это не чистый функциональный язык программирования и не чистый объектно-ориентированный язык. Чарльз Дж. Гейер из Университета Миннесоты объясняет, что в чистом функциональном языке программирования все функции действуют как математические функции:
- Идентичные входы (аргументы) будут генерировать идентичные выходы (значения).
- Единственное присваивание, которое они могут сделать, — это локальные переменные внутри функции, которые не видны вызывающим функциям.
В R функции делают все, включая назначения. Объекты в R — это специализированные структуры данных, на которые ссылаются через символы или переменные. Сами символы представляют собой объекты, которыми можно манипулировать так же, как и другими объектами. Это отход от объектов на других языках.
R также отличается от других объектно-ориентированных языков тем, что поддерживает три различных класса объектов: S3, S4 и RC.Согласно веб-сайту R-Bloggers, ни один из трех объектных классов не является настолько чисто объектно-ориентированным, как Python, C ++, Java или другие объектно-ориентированные языки.
R обладает высокой расширяемостью. Это означает, что пользователи могут легко создавать новые функции. Для поддержки задач, требующих высокой производительности, R связывается с кодом C, C ++ и Fortran и может вызывать эти языки во время выполнения. Это означает, что код C может быть написан для непосредственного управления объектами R.
Открытый исходный код
The R Foundation объясняет, что язык с открытым исходным кодом доступен бесплатно по Стандартной общественной лицензии GNU от Free Software Foundation.R Project предоставляет ссылки на загрузки, а также примечания к выпуску самых последних версий языка.
Векторный язык
Преимущество R перед Python для приложений для обработки данных — векторизация: источник технической и программной информации DZone объясняет, что при работе с двумерными матрицами, множественными массивами или сложными математическими вычислениями Python и другие языки программирования требуют сложной серии for-петли.
Напротив, поддержка векторизации в R позволяет выполнять математические функции с полными списками или матрицами, как если бы они были отдельными объектами.(Обратите внимание, что описанная выше библиотека Python NumPy добавляет некоторые из этих возможностей в Python.) Веб-сайт программирования I-программист описывает вектор в R как эквивалент одномерного массива на других языках:
- Вектор — это индексированный набор данных одного типа.
- Шесть типов векторов в R: логические, целочисленные, двойные, комплексные, символьные и необработанные.
- Векторы создаются с помощью функции конкатенации (c), которая принимает набор аргументов и возвращает вектор.
Отраслевой источник ActiveWizards перечисляет четыре основные функции R для науки о данных:
- Поскольку это открытый исходный код, любой может использовать или изменить его бесплатно.
- Работает на различных системах (кроссплатформенных).
- Поддерживает визуализацию данных с помощью различных типов диаграмм.
- Специалистам по данным легче изучать, чем другие языки, потому что он предназначен специально для статистических приложений.
Разработано специально для статистики и аналитики науки о данных
С самого начала R был разработан, чтобы «отражать способ мышления и работы статистиков», согласно IBM Developer. Если Python является универсальным, R — специальным: он предназначен исключительно для анализа данных. Фактически, модуль обработки данных Python, pandas (описанный выше), заимствован непосредственно из R.
Согласно Towards Data Science,R предлагает более мощную визуализацию данных, чем Python или любая другая платформа бизнес-аналитики.Наконец, R предлагает первоклассные инструменты машинного обучения и учебные материалы, которые помогут специалистам по обработке данных использовать методы искусственного интеллекта при анализе данных.
выполняет операции с большим количеством итераций быстрее, чем Python
Когда поставщик онлайн-инструментов Data Science Plus сравнил время, необходимое для создания цикла и генерации псевдослучайных чисел в Python и R, он определил, что Python был в восемь раз быстрее, чем R, когда количество итераций было меньше 1000. Однако, когда количество итераций превысило 1000, функция «lapply» в R (а не цикл «for») позволила ему опередить Python.
Навыки программирования на R пользуются большим спросом
В июльском рейтинге сообщества программистов TIOBE за июль 2020 года R занял восьмую позицию, что является наивысшей оценкой, полученной языком статистического программирования в этом индексе. Согласно индексу, Python и R вытеснили коммерческие статистические программы, такие как SAS, Stata и SPSS. Особенно это касается исследовательских институтов и университетов.
Кроме того, исследователи, которые работают над поиском вакцины от COVID-19, вызвали всплеск спроса на людей с навыками анализа данных, интеллектуального анализа данных и статистики.
Каковы проблемы использования R для науки о данных?ActiveWizards определяет три недостатка R для науки о данных:
- Чистое управление памятью позволяет R использовать все доступные ресурсы памяти.
- Его производительность не может сравниться с Python и другими языками для анализа данных.
- В нем отсутствует встроенная система безопасности, поэтому его нельзя использовать, например, для вычислений на внутренних серверах.
Более узкий фокус, чем у Python
Когда преподаватель искусственного интеллекта Data-Driven Science сравнил R и Python для приложений для обработки данных, это дало Python преимущество по количеству поддерживаемых форматов данных и его способности создавать наборы данных.Например, в Python проще запрашивать данные из Интернета, чем, например, в R. Кроме того, некоторые анализы численного моделирования в R требуют использования пакетов, выходящих за рамки основных функций R.
Python может быть легче для специалистов по анализу данных, чем R. Это верно, потому что синтаксис Python более похож на синтаксис других языков, с которыми они могут быть знакомы. Кроме того, Python «готов к производству» и легко интегрируется с существующими производственными системами организации. И наоборот, R использовался в основном в академических и исследовательских целях, поэтому существует меньше библиотек с открытым исходным кодом, предназначенных для конкретных отраслей.
не хватает некоторых полезных объектно-ориентированных функций Python
Как упоминалось выше, R — это функциональный язык программирования с объектно-ориентированными функциями, а Python — это обычный объектно-ориентированный язык с полным набором объектных функций. В «Наука о данных» отмечает, что многие пользователи R «жаждут объектно-ориентированных возможностей, присущих Python».
Многие объектно-ориентированные функции Python могут быть добавлены в R с помощью пакетов.
- rJython создает ссылку на Python через Jython.
- rPython поддерживает вызовы Python из R для выполнения кода Python, выполнения вызовов функций, а также назначения и получения переменных, среди других операций.
- PythonInR включает функции для взаимодействия с Python изнутри R.
- reticulate содержит инструменты, которые способствуют взаимодействию между Python и R. Он встраивает сеанс Python в сеанс R, чтобы пользователи могли повторно сформулировать код Python в R.
R превратился в два отдельных диалекта
Tidyverse описывается изданием Towards Data Science как «основной диалект языка R», который упрощает изучение языка R, особенно для людей без опыта программирования.Однако вместо того, чтобы просто изменить интерфейс R, Tidyverse переделывает язык. Такой подход противоречит духу программного обеспечения с открытым исходным кодом, которое легко настраивается пользователями.
Вернуться к началу
SQL для науки о данныхСамый популярный инструмент для анализа данных — это SQL, который объясняет, почему знание SQL является таким важным навыком для специалистов по данным. SQL для науки о данных позволяет использовать огромные объемы данных, которые в настоящее время хранятся в реляционных базах данных, для приложений расширенной аналитики.В источнике обучения Analytics Vidhya говорится, что «вы просто не можете рассчитывать сделать карьеру ни в аналитике, ни в науке о данных, если вы не освоили SQL».
Какой тип языка программирования — SQL?SQL — это язык запросов, корни которого уходят корнями в изобретение реляционных баз данных в 1970-х годах исследователями, работающими в IBM. Теперь это стандарт, признанный Американским национальным институтом стандартов (ANSI) и Международной организацией по стандартизации (ISO).
Двумя ключевыми атрибутами SQL являются его простота использования и его мощность: он позволяет запрашивать, обрабатывать и агрегировать данные для создания отчетов, которые используются для принятия бизнес-решений.
Доменно-ориентированный язык
Opensource.com определяет предметно-ориентированный язык (DSL) как язык, предназначенный для использования в контексте определенного домена. Напротив, язык общего назначения (GPL) предназначен для обслуживания ряда бизнес-приложений.
ОбластьSQL — это управление данными.DSL могут использовать все атрибуты домена. Их также легче изучить и освоить, чем GPL, и они предназначены для удовлетворения конкретных потребностей разработчиков и экспертов, работающих в данной области.
Открытый исходный код
SQL доступен в коммерческих версиях, таких как Oracle и Microsoft SQL Server, а также в выпусках с открытым исходным кодом, включая MySQL, PostgreSQL и SQLite. Основное различие между коммерческой версией SQL и версиями с открытым исходным кодом — это службы поддержки.Первые поддерживаются поставщиками, а вторые получают обновления и исправления от сообщества пользователей, иногда на добровольной основе, а иногда поддержка требует оплаты.
Language и источник DevOps DZone указывает, что компании, использующие базы данных SQL с открытым исходным кодом, должны создавать свои собственные схемы и настройки для удовлетворения своих конкретных потребностей. Вот почему важно учитывать, насколько хорошо сообщество пользователей конкретной версии SQL может предоставить поддержку, которая потребуется бизнесу.
Язык запросов
Язык запросов используется для извлечения полезной информации из базы данных. Два типа запросов к базе данных — это запрос «выбора» для извлечения данных и запрос «действие» для запроса дополнительных операций с запросом, таких как вставка, обновление или удаление.
Провайдер маркетинга на основе данных TechTarget описывает различные варианты использования запросов в SQL:
- Найдите конкретные данные по критерию фильтрации
- Расчет или обобщение данных
- Автоматизация задач управления данными
SQL предоставляет специалистам по обработке данных введение в анализ данных, упрощая работу с наборами данных, которые являются основой аналитики.Анализ может быть таким простым, как подсчет строк и элементов с помощью функции COUNT (), или таким сложным, как создание и фильтрация групп с помощью оператора GROUP BY и агрегатных функций, таких как COUNT, SUM и AVG.
Разработано специально для управления реляционными базами данных
Поскольку большинство предприятий в мире хранят свои ценные данные в системах управления реляционными базами данных (СУБД), из этого следует, что SQL будет основным методом, используемым специалистами по обработке данных для доступа к огромным хранилищам данных для извлечения бизнес-аналитики.DZone перечисляет преимущества РСУБД для бизнеса:
- Они хорошо документированы и являются зрелой технологией. Стандарты
- SQL четко определены и широко приняты.
- SQL пользуется преимуществами большого пула опытных разработчиков. СУБД
- совместимы с ACID, поэтому они удовлетворяют требованиям атомарности, согласованности, изоляции и долговечности.
Широко используется и доступен во многих различных версиях
В рейтинге систем управления базами данных DB-Engines четыре самых популярных СУБД и пять из 10 лучших СУБД основаны на SQL.
- # 1: Oracle
- # 2: MySQL
- # 3: Microsoft SQL Server
- # 4: PostgreSQL
- # 9: SQLite
Может использоваться для предварительной обработки и машинного обучения
Прежде чем можно будет запросить необработанные данные, их необходимо обработать. Для приложений машинного обучения необработанные данные должны быть спроектированы , чтобы преобразовать их в подготовленные данные, как объясняет Google. Как только данные подготовлены, разработка функций , настраивает их, чтобы преобразовать данные в форму, которую ожидает модель машинного обучения.
Предварительная обработка включает в себя несколько шагов:
- Очистка данных
- Выбор экземпляров и разбиение на разделы
- Настройка функций
- Преобразование представления
- Извлечение признаков
- Выбор функций
- Конструкция элемента
Разработчик программного обеспечения Informatica описывает, как создавать команды предварительной и постобработки SQL.
Каковы проблемы использования SQL в науке о данных?SQL удовлетворяет большинство потребностей специалистов по анализу данных, но для некоторых приложений это может быть сложнее, чем простое использование электронной таблицы или другой простой программы.В других случаях SQL может быть слишком общим или не иметь специальных функций, которые требуются приложениям для обработки данных.
Сложно манипулировать данными и преобразовывать их в другие форматы
Общие операции обработки данных, такие как статистический анализ, регрессионные тесты и временные ряды, требуют высокого уровня манипулирования данными, что влечет за собой преобразование данных в различные форматы. Хотя SQL умеет комбинировать данные из нескольких таблиц, высокоуровневые манипуляции с данными, которые требуются приложениям для обработки данных, могут быть сложными для выполнения с использованием только команд SQL.
Сложнее использовать, чем Python для сложных запросов
При создании сложных запросов библиотека Python pandas значительно упрощает написание и понимание запроса. Команды Python шире и функциональнее, чем команды в SQL, запросы которого обычно представляют собой комбинацию JOINS, агрегатных функций и подзапросов. Кроме того, команды и библиотеки Python предназначены для определенных целей, тогда как SQL предназначены для общего применения.
Сложнее альтернативных языков
Компания EdgeDB, занимающаяся реляционными базами данных, перечисляет четыре недостатка SQL, все из которых связаны со сложностью языка по сравнению со сложностью альтернатив:
- Отсутствие ортогональности (повторное использование простых компонентов) затрудняет использование SQL для составления запросов.
- Отсутствие компактности связано с тем, что SQL полагается на естественный язык, что приводит к многословию.
- Отсутствие согласованности синтаксиса и семантики усугубляется различиями между различными версиями SQL.
- Плохая системная согласованность не позволяет легко интегрировать SQL с другими языками и протоколами.
Вернуться к началу
Язык программирования JuliaЯзык программирования Julia был разработан исследователями Массачусетского технологического института с целью объединить лучшие возможности таких языков, как Python, R, Ruby, C и MatLab.Julia дебютировала в 2018 году и была продвинута разработчиками как язык, предлагающий «высокоуровневую производительность и простоту использования Python и R» наряду с производительностью C ++.
Какой язык программирования у Джулии?Julia наиболее известна своей производительностью и простотой использования, согласно опросу пользователей Julia, проведенному ее поставщиком Julia Computing, как сообщает ZDNet. В языке используется парадигма «множественной диспетчеризации», которая облегчает выражение как объектно-ориентированных, так и функциональных шаблонов программирования.Синтаксис языка высокого уровня упрощает обучение как начинающим, так и опытным программистам.
Язык с динамическим типом
Как язык с динамической типизацией, Julia не требует, чтобы типы определялись до времени выполнения, когда становятся доступными фактические значения, которыми должна управлять программа. Однако Джулия заимствует особенность систем статических типов в том, что определенные значения могут быть помечены как принадлежащие к определенным типам. Это делает процесс генерации кода намного более эффективным.
Открытый исходный код
Как язык с открытым исходным кодом, Julia можно использовать бесплатно по лицензии MIT. Весь исходный код доступен для загрузки из репозитория GitHub.
Язык общего назначения, разработанный для технического и научного использования
Julia поддерживает метапрограммирование, что позволяет быстро и просто сгенерировать сложный код. Код Julia представлен как структура данных самого языка. Объекты, представляющие код, могут создаваться и управляться изнутри языка, поэтому программа может преобразовывать и генерировать свой собственный код.
Каковы лучшие особенности языка программирования Julia?Towards Data Science перечисляет пять лучших характеристик Джулии:
- Макросы просты в создании и эффективны в использовании.
- Высокопроизводительная диспетчеризация позволяет создавать функции, использующие параметрический полиморфизм для обработки разных типов одними и теми же методами.
- Синтаксические выражения позволяют пользователям устанавливать любое выражение или переменную, равную любому другому выражению или переменной.
- Метапрограммирование (описанное выше) сокращает время компиляции без ущерба для функций.
- Поддержка параллельных вычислений обеспечивает производительность без нагрузки на графический процессор.
Широко используется научными исследователями в различных областях
Julia привлекла большое количество пользователей в статистике, науке о данных, инженерии, машинном обучении, информатике, искусственном интеллекте, экономике и других технических областях, как заявляет ZDNet. Этот язык используется финансовыми фирмами, такими как Capital One, Aviva и BlackRock, а также более чем 700 университетами и исследовательскими институтами.
Отмечен высокой производительностью
Julia утверждает, что является единственным языком динамического программирования высокого уровня, который достиг нового уровня производительности. Он достиг 1,5 петафлопс в секунду с использованием 1,3 миллиона потоков, 650 000 ядер и 9300 узлов Knights Landing (KNL) для каталогизации 188 миллионов астрономических объектов всего за 14,6 минут на шестом по мощности компьютере в мире.
Интерфейс прост в освоении и использовании
Синтаксис высокого уровняJulia упрощает обучение людям с опытом программирования и без него.Язык поддерживает Unicode, что позволяет программисту использовать символы Unicode в качестве переменных, а не запоминать комбинации клавиатуры для переменных, используемых в Python и MatLab для математических выражений.
Кроме того, программы Julia компилируются на различных платформах, включая Windows, MacOS и Linux.
Какие проблемы возникают при использовании языка программирования Julia?Несмотря на то, что Джулия находилась в разработке шесть лет до ее выпуска в 2018 году, ей не хватает поддержки сообщества, которой пользуются Python и другие языки программирования с открытым исходным кодом.Хотя опрос пользователей Julia в 2019 году показал, что 93% в целом нравится язык, они все же определили области, в которых Джулии не хватает.
Пакеты для дополнительных функций плохо разработаны и обслуживаются
Это была основная жалоба пользователей Julia, опрошенных поставщиком в 2019 году. В отношении Data Science выявляются три недостатка, заслуживающих особого внимания:
- jl затрудняет чтение файлов CSV, чем в Python или R.
- Функции и пакеты разбросаны по всему языку, а его документация неоднородна.
- Диспетчер пакетов Julia, Pkg, содержит ошибки и, помимо других сбоев, имеет проблемы с зависимостями.
Слишком много времени для создания первого участка
Инструменты построения графиковДжулии, особенно Plots.jl, страдают от долгого времени компиляции. Проблема связана с двумя проблемами:
- Разработчики Джулии не уделяли скорости компиляции первоочередное внимание, потому что процесс компиляции можно было улучшить позже, «ничего не нарушая».
- Кэширование компиляции плохо реализовано, поэтому Джулия избавляется от большинства компилируемых двоичных файлов, что означает, что они не будут доступны в локальной памяти в следующий раз, когда они понадобятся.
Не поддерживает создание автономных двоичных файлов или библиотек
Towards Data Science отмечает, что в Julia можно создавать исполняемые файлы, но этот процесс более запутанный, чем в других языках. Для упаковки и компиляции двоичных файлов в Julia доступны два варианта:
- Сохранение загруженных пакетов и скомпилированных функций в файл, который Джулия выполняет при запуске.
- Скомпилируйте весь проект в перемещаемое скомпилированное приложение.
К сожалению, оба подхода нелегко реализовать, особенно по сравнению с упаковкой исполняемых файлов на конкурирующих языках.
Язык программирования ScalaЯзык программирования Scala описывается как «Java-подобный язык программирования», который примечателен своей способностью работать на виртуальной машине Java (JVM). Scala был разработан Мартином Одерски как язык, который может связываться с существующими системами Java, а не как расширение Java.Это означает, что Scala может использовать инструменты и библиотеки Java, компилировать в байт-код Java, но, по словам DZone, разрабатывать отдельно для устранения недостатков Java. Первая версия Scala была выпущена в 2004 году.
Какой тип языка программирования — Scala?Scala — это язык с открытым исходным кодом, который сочетает в себе объектно-ориентированное и функциональное программирование в статически типизированной среде, как объясняет поставщик программного обеспечения Appinventiv. Его используют такие компании, как LinkedIn, Tumblr, Apple, Sony и SoundCloud.Scala отличается масштабируемостью (название происходит от «Scalable Language»), эффективным кодом и способностью работать на многих различных платформах.
Комбинированное объектно-ориентированное и функциональное программирование
Scala — объектно-ориентированный язык, потому что каждое значение является объектом, но он также является функциональным языком, в котором каждая функция является значением. Отраслевой источник обучения Баелдунг описывает Scala как «чистый объектно-ориентированный язык», поскольку он не поддерживает примитивные типы данных, которые поддерживает Java.С помощью Scala разработчики могут определять классы, объекты и методы, а также использовать такие функции функционального программирования, как черты, алгебраические типы данных и классы типов.
Открытый исходный код
Scala можно бесплатно загрузить с сайта Scala. Для этого требуется Java 8 JDK (Java Development Kit) или Java 11 JDK. Он выпущен под лицензией Apache License, версия 2.0.
Язык со статической типизацией
Scala имеет статическую типизацию, что означает, что тип переменной должен быть известен во время компиляции, а не во время выполнения.Это увеличивает шансы на то, что программа будет работать должным образом. Система типов Scala поддерживает следующие функции:
- Общие классы
- Верхний и нижний предел набора
- Однозначные ссылки на себя
- Полиморфные методы
- Типы как члены внутреннего класса и элементы абстрактного типа
- Аннотации переменных
Несмотря на то, что ему уже несколько десятилетий, Java остается вторым по популярности языком программирования в индексе TIOBE.Однако у Java есть много недостатков с точки зрения производительности, удобства использования и эффективности кода. Кроме того, для Java требуется коммерческая лицензия.
Scala представлена как альтернатива Java. Он позволяет разработчикам использовать преимущества широко распространенной инфраструктуры Java и множества инструментов на основе Java, одновременно повышая производительность, продуктивность и эффективность за счет использования языка с открытым исходным кодом.
Расширение Java, поэтому оно работает на виртуальной машине Java
Поддерживая библиотеки Java и другие функции, Scala позволяет разработчикам сохранять существующие ресурсы и навыки Java, одновременно улучшая процесс разработки и генерируя более эффективный код.(Хотя JVM является основной платформой Scala, она также поддерживает Scala.js и Scala Native.)
Компилятор Scala преобразует программы Scala в набор классов Java или файл Microsoft Intermediate Language (MSIL) для работы на платформе .NET. Основным преимуществом JVM является то, что она работает на всех основных платформах, поэтому скомпилированные программы Java и Scala могут работать на этих платформах без необходимости перекомпиляции.
Совместно с функциями синтаксиса Ruby и других популярных языков программирования
Несмотря на то, что Ruby — это язык с динамической типизацией, а Scala — язык со статической типизацией, обе системы используют схожий синтаксис, что делает их код более эффективным.Веб-разработчик и разработчик мобильных приложений Thoughtbot объясняет, что и Scala, и Ruby сочетают функциональное и объектно-ориентированное программирование, хотя Scala больше склоняется к функциональности, чем Ruby.
Apache Spark написан на Scala, поэтому он поддерживает приложения с большими данными
Apache Kafka и Apache Spark — популярные фреймворки для работы с большими данными, которые специалисты по данным обычно используют для построения моделей машинного обучения, как объясняет поставщик программного обеспечения ДеЗайр. В то время как Python, Java и R могут использоваться со Spark, Scala является предпочтительным языком по нескольким причинам.
- Spark написан на Scala.
- Scala менее сложна в использовании, чем другие языки.
- Scala сохраняет безопасность типов, обеспечивая выразительную мощь динамического программирования.
- Scala содержит качественные библиотеки для научных и математических исследований.
- Scala уравновешивает производительность и производительность.
Как гибридный функционально-объектно-ориентированный язык Scala может быть трудным для изучения разработчиками.Scala также может работать медленно при компиляции сложного кода.
Это другие ограничения языка для науки о данных.
Информация о типе может быть трудной для понимания
Классы типовScala используют параметрический и специальный полиморфизм для решения проблем, связанных с объектно-ориентированным полиморфизмом, например, при реализации нового поведения для существующего или нового класса, как объясняет программист Алексей Новаков. Это увеличивает сложность классов типов и другой информации о типах.
Сообщество разработчиков менее развито, чем сообщество разработчиков других языков
Scala используется уже несколько лет, но его популярность возросла с развитием аналитики больших данных. Сообществу разработчиков Scala не хватает широты и глубины сообществ программистов, которые поддерживают Python, Java и другие языки, которые используются в течение нескольких десятилетий. Кроме того, диапазон приложений, создаваемых разработчиками Scala, уже, чем у Python, Ruby, Java и других сред разработки общего назначения.
Трудный язык для изучения по сравнению с альтернативами
Несмотря на растущий спрос на разработчиков Scala, многие программисты, которые в настоящее время используют другие языки, могут не решаться изучать Scala, потому что другие языки, такие как R и Python, легче выучить. Несмотря на то, что Scala работает на JVM, он отличается от Java тем, что поддерживает как объектно-ориентированное, так и функциональное программирование. Это означает, что Java-программисты должны быть обучены использованию Scala.
Вернуться к началу
Создание основы для карьеры в области науки о данныхСпрос на специалистов по данным, обладающих навыками программирования, позволяет извлекать своевременную и актуальную бизнес-аналитику из океанов данных, которые собираются и хранятся в корпоративных базах данных.Понимание сильных и слабых сторон различных типов языков программирования для науки о данных помогает специалистам по данным выбрать лучший путь для достижения своих карьерных целей.
Источники инфографики
GitHub, «Состояние октовселенной»
GitHub, «Состояние октовселенной: машинное обучение»
Leftronic, «23 удивительных статистики Python 2020»
Stack Overflow, «Результаты опроса разработчиков 2020 уже здесь!»
Statista, «Наиболее часто используемые языки программирования разработчиками во всем мире на начало 2020 года»
Statista, «Python остается самым популярным языком программирования»
Навстречу науке о данных, «Использование спектра науки о данных для поиска правильного пути карьеры в области науки о данных»
Дополнительные источники
Analytics Insights, «10 лучших языков программирования для науки о данных на 2020 год»
AndroidPub, «Магия здесь — Статическая vs.Динамически типизированные языки »
Простые большие данные: «8 лучших языков программирования, которые должен освоить каждый специалист по данным в 2019 году»
BBC, «Типы языков программирования»
Hacker Noon, «10 причин изучить Scala и функциональное программирование»
JavaTPoint, «Возможности Scala»
Mozilla, «Язык динамического программирования»
PCMag.com, «Объектно-ориентированное программирование»
Навстречу науке о данных, «Котлин против Scala: какая JVM подойдет для 2020 года?»
В сторону науки о данных, «Языки программирования для специалистов по данным»
[PDF] Типы и языки программирования
ПОКАЗЫВАЮТСЯ 1-10 ИЗ 565 ССЫЛОК
СОРТИРОВАТЬ ПО РелевантностиНаибольшее влияниеНедавность
Типовое программирование
- L.Cardelli
- Компьютерные науки
- Формальное описание концепций программирования
- 1989
Теория полиморфизма типов в программировании
- Р. Милнер
- Компьютерные науки
- J. Comput. Syst. Sci.
- 1978
Парадигматический объектно-ориентированный язык программирования: дизайн, статическая типизация и семантика
В этой работе описывается дизайн TOOPL, парадигматического, статически типизированного, функционального, объектно-ориентированного языка программирования, который поддерживает классы, объекты, методы, скрытые переменные экземпляра , подтипы и наследование и выбирает разделение иерархии наследования и подтипов в языке. РазвернутьСтруктура типизированных языков программирования
Этот текст уникален тем, что представляет собой учебное пособие по лямбда-исчислению более высокого порядка и интуиционистской теории типов, которое показывает, что язык программирования — это логика, в которой его система типизации определяет положения логики и ее хорошо типизированные программы представляют собой доказательства предложений.Развернуть- Просмотр 1 отрывок, справочная информация
О понимании типов, абстракции данных и полиморфизме
Модель на основе λ-исчисления для систем типов, которая позволяет нам исследовать взаимодействие между концепциями типа, абстракции данных и полиморфизма в простой обстановке, не обремененной сложностями производственных языков программирования. ExpandТипы уточнения для ML
Описывается система типов, называемая типами уточнения, которая является примером нового способа достижения этого компромисса, а также потенциально полезной системой сама по себе.РазвернутьСистемы типов для языков программирования
- Джон С. Митчелл
- Математика, информатика
- Справочник по теоретической информатике, Том B: Формальные модели и сематика
- 1990
- Посмотреть 3 выдержки, справочная информация
Динамическая типизация на языке со статической типизацией
В этом документе исследуются синтаксис, операционная семантика и денотационная семантика простого языка с типом Dynamic, а также обсуждается операционная семантика для этого языка и получает теорему о надежности.ExpandСистемы типов для объектно-ориентированных языков программирования
В этом исследовании объясняется связь между наследованием и подтипами: типы объектов, которые включают информацию о реализации, являются формой абстрактного типа, и единственный способ создать подтип абстрактного типа — через расширение, (т.е. по наследству). РазвернутьCSC — Типы языков программирования
Подробная информация о программе
- Типы языков; 1-е поколение, 2-е поколение, 3-е, 4-е поколение, процедурные, непроцедурные, объектно-ориентированные, сценарии
Фон
- Программирование — это процесс написания компьютерных программ
- Язык программирования — это сконструированный язык, специально разработанный для связи с компьютерной системой
- Языки программирования помогают нам переводить наши идеи и мысли в функциональные компьютерные программы
Программирование поколений
Машинный язык первого поколения (1GL)- Начало производства 1940-х
- Языки программирования первого поколения — это языков машинного уровня, языков, то есть для обеспечения работы ЦП и подключения оборудования.В те дни не так много приложений.
- Это означает, что не было компиляторов или ассемблеров для преобразования читаемого человеком кода в двоичный код
- Инструкции по программированию (в двоичной форме) вводились через переключатели на передней панели компьютерной системы
- Инструкции были введены непосредственно в ЦП для обработки
- Поскольку эти инструкции были основаны на двоичном коде, программирование было намного труднее интерпретировать и понять программисту-человеку
- Плюсы; достигнута цель заставить процессор работать
- Минусы; много ошибок, медленные по сравнению с нынешними днями, ограниченная память в те времена, сложность программистов
- Примеры; Motorola 68000 использовалась в ранних Mac, Intel 8088 использовалась в ранних оконных машинах
- Хотите писать код на 1GL? Изучите двоичный код здесь
- Создан в 1950-е годы
- Второе поколение языков программирования представило ассемблер
- Задача этого ассемблера заключалась в преобразовании кода, который мог быть написан и понят человеком, в двоичный код, который мог быть интерпретирован компьютером
- Способность ассемблера читать эти инструкции полностью зависит от архитектуры процессора и делает
- Языки программирования 2GL обеспечивают лучшее понимание и интерпретацию для человека-программиста
- Плюсы; программист мог прочитать это и сделать
- Минусы; Плохое управление потоком программы
- Примеры; RISC, CISC, x86
- Примеры кода включают в себя определение места в памяти для размещения чисел, вычисления, а затем — результат и место хранения этого результата.
- Начало 50-х
- Языки программирования третьего поколения известны как языков высокого уровня языков
- Эти языки намного больше подходят для машин независимы от и удобны для программистов
- Имеет управление потоком программы, такое как операторы if-else, массивы и более структурированное программирование.
- Языки высокого уровня часто основаны на английском и дают программисту общее представление о коде
- Плюсы; дружелюбный к программисту
- Минусы; нужно много знать программирования
- Примеры; C , C ++ , Java и BASIC — это языки программирования третьего поколения
- Примеры различий между 2GL и 3GL см. Здесь
- Начало производства 1970-х
- Они созданы для работы с базами данных
- Плюсы; удобный для программиста, поддержка баз данных, поддержка веб-разработки
- Минусы; повышенное обучение разработчиков
- Языки программирования 4GL можно рассматривать как более удобные для программистов языки 3GL
- Они сосредоточены на привнесении мощности и универсальности в программирование (например,грамм. возможность адаптации к большему количеству типов процессоров / компьютеров)
- Эти языки написаны для работы с большими коллекциями данных, а не просто с битами и байтами
- Примеры: SQL, Coldfusion, CSS
- Пример синтаксиса; Извлечь все продажи, ГДЕ цена <$ 200
Процедурные и непроцедурные
- Процедурные языки
- Эти языки рассматриваются как традиционных языков программирования
- Они основаны на алгоритмах и логических пошаговых процессах
- Процедурные языки используют управляющие структуры, такие как итерация и выбор, для выполнения задачи
- На этих языках программист сообщает программе , что и , как это сделать
- Примеры языков: C ++, COBOL, FORTRAN, ALGOL
- Непроцедурные языки
- Эти языки заботятся только о what программы, а не о том, как получить результаты
- Непроцедурные языки используются для определения условий, которые должен вызывать ответ, но теперь, как это сделать
- Эти языки обычно создаются в виде команд, вводимых программистом
- Примеры языков: SQL, Visual Basic
Языки объектно-ориентированного программирования
- Объектно-ориентированное программирование ( ООП ) — это современная концепция программирования
- Он фокусируется на структурах данных , которые содержат данные в форме полей (известные как атрибуты )
- Код написан в форме процедур, известных как методы
- Объект — это структура, содержащая как данные, так и процедуры
- Класс определяет формат данных и доступные процедуры ( методы ) для данного типа или класса объекта
- Эти языки работают, позволяя объектам взаимодействовать друг с другом
- Примеры языков: Python, C ++, Objective-C, Delphi, Java, Swift, Ruby, PHP
Создание сценариев
- В отличие от языков программирования, языков сценариев интерпретируются, а не компилируются
- Эти языки интерпретируются по одной команде за раз
- Они обычно используются для добавления функциональности и расширенных возможностей веб-сайтам
- В отличие от других языков программирования, веб-сценарии запускаются в веб-браузере конечного пользователя, а не на сервере
- Примеры языков: JavaScript, ASP, JSP, PHP, Perl, Python
Дальнейшие исследования
- Прочтите список языков программирования на WikiPedia здесь
- Прочтите статью «Процедурные и непроцедурные языки» на EnggPedia здесь
- Прочтите введение в концепции объектно-ориентированного программирования и дополнительную информацию о проекте кода здесь
- Ознакомьтесь с различиями в написании сценариев и программировании здесь
Рабочий лист и практика (TBA)
Нашли ошибку или улучшение? Пожалуйста, заполните эту форму связи.
языков и фреймворков для программирования в 2021 году
Основы языков программирования и веб-разработки
Центральным видом деятельности при разработке программного обеспечения является программирование или написание кода. Это требует глубокого понимания одного или нескольких языков программирования.
В веб-разработке требуется определенное количество определенных языков программирования, а несколько других просто очень популярны.
Каждый язык имеет свои особенности, сильные и слабые стороны.
Кроме того, инструменты, доступные на каждом языке, имеют большое значение для определения их общей пригодности для конкретной задачи.
Почему так много разных языков?
Если вы только начинаете заниматься веб-разработкой, вас может ошеломить, когда вы поймете, что вам, возможно, придется изучать более одного языка программирования — достаточно сложно выучить один язык!
Итак, почему существует так много разных языков программирования?
Различные типы языков
Первая причина разнообразия языков программирования заключается в том, что нужны очень разные типы языков.
Даже если не существует двух языков, частично совпадающих с точки зрения функциональности (что не так), вероятно, потребуется полдюжины различных языков, чтобы удовлетворить все потребности различных языков.
Три наиболее важных типа языков для использования в Интернете:
- Языки разметки, которые используются для аннотирования данных и содержимого семантической информацией об этом содержимом.
- Языки таблиц стилей, которые используются механизмами рендеринга для определения способа отображения данных и содержимого.
- языков программирования, которые используются для указания компьютеру выполнять определенные действия.
Нужен веб-хостинг?
Если вы запускаете новый сайт или просто ищете новый веб-хостинг, обратитесь к одному из наших лучших хостинг-провайдеров:
Языки программирования
Языки программирования подразделяются на языки низкого уровня и языки высокого уровня. Последние относительно удобочитаемы — они, как правило, соответствуют структуре и синтаксису реальных языков.
Такие языки должны быть интерпретированы или скомпилированы соответствующими инструментами, прежде чем компьютер распознает предоставленные команды.
Языки низкого уровня
Языки низкого уровня (которые обычно относятся к машинным кодам или языкам ассемблера) — это языки, которые могут быть прочитаны компьютером практически без дополнительной помощи.
Помимо того, что людям трудно читать, низкоуровневые языки обычно не переносятся между системами разных типов.Обычно это языки высокого уровня.
Мне нужно больше одного языка?
Как видите, у вас нет возможности делать все, что вам нужно, без использования нескольких языков.
Прошли те времена, когда можно было разместить простой веб-сайт в Интернете, не обращая внимания на то, как он выглядит или на его интерактивные функции.
К счастью, языки высокого уровня, используемые сегодня, более дружелюбны для разработчиков, чем языки высокого уровня, которые часто использовались в прошлом.
Различные аспекты языка программирования
Каждый язык программирования имеет определенную направленность, которая влияет на то, как он используется, и какие типы вариантов использования делают его лучшим вариантом.
Разработка веб-сайтов и приложений
Например, PHP разработан для встраивания в HTML-документы. Это делает его особенно полезным для создания веб-сайтов и веб-приложений.
Язык программирования C и его производные (C #, C ++) предоставляют доступ к низкоуровневым аппаратным манипуляциям, что делает его особенно полезным для базового программного обеспечения, такого как операционные системы и компиляторы языков.
Цели специализации языка
Существуют также языки программирования, специально предназначенные для ряда различных типов специализированных областей. Некоторые из них включают управление и контроль, искусственный интеллект, анализ данных и обработку графики.
Вы можете использовать язык для любых целей, но у этого есть недостатки.
Мы не можем сделать категорическое заявление о последствиях такого выбора, но они могут включать неоптимальный набор функций, снижение уровня производительности и т. Д.
Популярные веб-языки
Из-за сочетания требований, популярности и исторической случайности некоторые языки программирования стали особенно ассоциироваться с веб-разработкой, а не с настольными приложениями.
Такие языки программирования делятся на две большие категории:
- Клиентские языки : Файлы, написанные на клиентских языках, отправляются непосредственно в веб-браузеры, которые интерпретируют файлы и отображают контент для конечного пользователя веб-сайта.
- Серверные языки : Серверные языки — это языки программирования, которые используются для создания веб-приложений, запускаемых на сервере (компьютер, на котором размещен веб-сайт, а не компьютер человека, который его посещает).
на стороне клиента и на стороне сервера
Это не жесткие категории. Хотя в какой-то момент существовало строгое разделение задач между внешним и внутренним интерфейсом приложений и веб-сайтов, между ними наблюдается все большее совпадение.
Например, некоторые вещи, которые когда-то считались исключительно областью внешнего интерфейса, теперь выполняются на внутреннем уровне, например, определенные типы рендеринга.
Тем не менее, эти две категории полезны для общей классификации языков.
Клиентские языки
Если вы выполняете какие-либо работы по разработке на стороне клиента или клиентской части, вы, вероятно, будете использовать следующие языки программирования. Даже если вы не планируете становиться экспертом в них, вам потребуется определенная степень владения ими при работе в веб-разработке.
Во всяком случае, они обычно используются вместе с серверными / внутренними языками, а не вместо таких языков.
- HTML — язык гипертекстовой разметки
- CSS — Каскадная таблица стилей
- JS — JavaScript
HTML — язык гипертекстовой разметки
Страницы и документы веб-сайта написаны в формате HTML, который состоит из базового контента в сочетании с межлинейными тегами, которые предоставляют семантическую информацию о содержании, которое они включают.
CSS — Каскадная таблица стилей
CSS предоставляет набор подробных инструкций для браузера (или принтера) о том, как должно отображаться содержимое HTML-документа. CSS включает такие детали, как объявления шрифтов, размер, цвет, размещение на странице и приоритет слоев.
JS — JavaScript
JavaScript — это язык сценариев, который можно использовать для обеспечения полноценного веб-взаимодействия внутри браузера. JS управляется событиями и реагирует на действия, предпринимаемые пользователем (например, щелчки мышью, наведение курсора и ввод текста).
СкриптыJavaScripts имеют полный доступ к структуре документа соответствующей веб-страницы. Однако не путайте JavaScript с Java. Это совершенно разные языки, и они не имеют ничего общего друг с другом.
Java для JavaScript — это то же самое, что виноград для грейпфрутов.
Примечание о JavaScript
В какой-то момент JavaScript считался строго клиентским языком программирования, но теперь это уже не так.
JavaScript теперь можно использовать в самых разных приложениях, включая серверные и внутренние, а также в базах данных, не веб-программах и мобильных приложениях.
Например, вы иногда будете видеть приложения, которые используют JavaScript во внешнем и внутреннем интерфейсе, а также на среднем уровне базы данных, как полные приложения JavaScript.
Насколько популярен JavaScript?
По сути, JavaScript чрезвычайно популярен в современном мире веб-разработки.
Это неотъемлемая часть того, что часто называют стеком MEAN, полнофункциональной средой JavaScript. Стек MEAN состоит из:
- Node.js, который представляет собой серверный JavaScript
- Экспресс.js, фреймворк для веб-приложений на основе Node.js
- Angular.js, фреймворк веб-приложений, используемый для создания интерактивных и динамических интерфейсов
Мы хотим отметить, что стек MEAN — не единственный доступный вариант — есть и другие варианты, которые могут быть лучшим выбором для вашего проекта.
Компоненты результата работы
Вы можете думать об этих трех языках, действующих вместе, как о том, как различные компоненты дома работают вместе. HTML — это как фундамент и каркас дома.
CSS — это то, что определяет, как будет выглядеть дом — цвета краски, типы окон и так далее. JavaScript делает вещи интерактивными — в нашей аналогии с домом это будут такие элементы, как устройство для открывания гаражных ворот, регуляторы света и т. Д.
Серверные языки
Практически любой язык программирования (C #, Objective-C и т. Д.) Может быть использован для создания серверных приложений, но некоторые специфические языки стали особенно популярными для этого.
Некоторые из них были разработаны для Интернета (PHP, ASP), в то время как другие начинались как языки общего назначения, которые были расширены набором стандартизованных инструментов для веб-разработки.
ASP
ASP.NET.
ColdFusion
Технически платформа / фреймворк для разработки приложений, ColdFusion использует язык сценариев ColdFusion Markup Language (CFML), ColdFusion разработан, чтобы упростить разработчикам подключение веб-страниц HTML к базам данных.
Ява
Java — это объектно-ориентированный язык общего назначения, используемый для настольных, веб-приложений и встроенных приложений на самых разных платформах.
Он использовался как язык сценариев на стороне клиента, но для этого требуется подключаемый модуль браузера, поэтому он больше не является распространенным.
Его использование на стороне сервера было в значительной степени заменено одноименным, но не связанным с ним JavaScript.
филиппинских песоPHP — препроцессор гипертекста — самый популярный в мире язык сценариев на стороне сервера.
PHP отстает от самых популярных систем управления контентом, таких как WordPress, Drupal, Joomla и Mediawiki.
Python
Python — это популярный объектно-ориентированный язык программирования общего назначения, который отлично подходит для написания сценариев оболочки и популярен для других целей среди тех, кто действительно занимается написанием сценариев оболочки.
Рубин
Платформа приложений Ruby on Rails.
Другие известные серверные языки
SSI
SSI — Server Side Includes — это очень простой серверный язык сценариев для включения частей документа HTML в другие документы HTML.
VB.NET
VB.NET — Visual Basic .NET — часть семейства Microsoft .NET.
Perl
Perl известен как язык программирования общего назначения, особенно популярный среди компьютерных фанатов компьютерной науки.
Другие веб-языки
Интернет — это уже не только веб-сайты. Поскольку Интернет все больше охватывает устройства, игры в реальном времени, виртуальную реальность и целый ряд других парадигм новых технологий, создаются новые языки.
Они вводятся в эксплуатацию для реализации новых идей. Некоторые из них, которые вы можете увидеть, включают:
- TCL — Инструментальный командный язык — мощный язык программирования с открытым исходным кодом, часто используемый для приложений управления и контроля.
- WAP / WML — Протокол беспроводных приложений и язык разметки беспроводных сетей — Обычно используется для таких вещей, как передача и представление данных (эти языки устарели, но вы все равно можете увидеть их в использовании)
- VRML — Язык моделирования виртуальной реальности — Формат для представления элементов 30D, например векторной графики (заменен другими языками)
Должен ли я выбрать конкретный язык?
Вообще говоря, вам следует избегать использования таких специфических языков (иначе называемых предметно-ориентированными языками).
В Интернете есть определенные фактические правила, для которых «следует» использовать языки, а каких следует избегать.
Никогда не бывает времени, когда вы выбираете специализированный язык — мы думаем, что выбор широко поддерживаемых языков означает, что вы:
- Вам будет проще найти инструменты и услуги, такие как веб-хостинг, которые хорошо работают с тем, что вы создали.
- Легче охватить широкую аудиторию благодаря широкой поддержке и принятию популярных языков и технологий
Влияет ли язык программирования на мой выбор веб-хостинга?
Не все провайдеры поддерживают все языки программирования.Если вы используете более популярные варианты, такие как JavaScript или PHP, вам не составит труда найти веб-хостинг, который полностью поддерживает ваши веб-сайты и приложения.
Однако, если вы выберете менее часто используемый вариант, такой как ColdFusion, у вас будет меньше вариантов.
Кроме того, варианты, доступные для и , обычно будут стоить дороже.
По возможности выбирайте популярные варианты
Если есть возможность, постарайтесь выбрать широко используемые, широко поддерживаемые варианты, если это вообще возможно.Практически все провайдеры веб-хостинга поддерживают CSS, HTML и JavaScript.
Выбор за вами в первую очередь (вашего провайдера веб-хостинга или язык (и) программирования), но важно убедиться, что они будут хорошо взаимодействовать друг с другом.
Сводка
Существует множество языков программирования, даже для части программной инженерии, такой как веб-разработка.
У разных языков разные сильные и слабые стороны, поэтому варианты, которые лучше всего соответствуют вашим потребностям, зависят от того, что вы пытаетесь сделать.
Параметры фреймворка и хостинг
Что такое фреймворк?
Инфраструктура веб-приложений — это универсальное веб-приложение, которое расширяется и модифицируется разработчиками для создания конкретного приложения.
В структуре предусмотрено:
- Общая функциональность
- Встроенные решения ряда распространенных проблем программирования
- Структура для кода организации
- Философия развития или архитектурная парадигма
Общие характеристики Framework
Большинство программных приложений, включая веб-приложения, имеют ряд очень похожих функций или функций.
Это особенно верно для веб-приложений, которые используют следующее:
- Маршрутизация URL-адресов
- Шаблоны / просмотры
- Взаимодействие с базой данных
- Контроль формы
- Манипуляции с DOM
- Асинхронные запросы
- Проверка ввода
- Управление пользователями
- Управление сеансом
Работа с веб-приложениями в домене
Это еще более справедливо при работе с веб-приложениями в определенном домене.Например:
- Все приложения электронной коммерции должны иметь дело с обработкой платежей, безопасностью, управлением продуктами и ценообразованием
- Каждая система управления контентом (CMS) имеет дело с авторами, редактированием контента, комментариями, категориями, загрузкой мультимедиа и меню.
В большинстве случаев нет смысла тратить время и деньги на кодирование и разработку всех этих функций снова и снова.
Что делает хороший каркас?
Хорошая среда разработки приложений решает большинство этих проблем, так что кодерам / разработчикам приложений не приходится заниматься ими.
Это не только экономит время, но также обычно гарантирует, что код для этих низкоуровневых базовых функций хорошо построен и протестирован в производственной среде.
Это лучшее использование ресурсов программирования, чтобы сосредоточиться на новых функциях и бизнес-функциях.
Фреймворки и архитектура
Среда разработки приложений — это больше, чем набор шаблонных библиотек или наборов кода. Это не просто набор инструментов.
Является ли фреймворк приложением?
Скорее, фреймворк — это общая форма приложения, которая конкретизируется командой разработчиков.(Это в некоторой степени аналогично подклассу абстрактного класса.)
В результате каркасы приложений обязательно навязывают архитектурную парадигму, а иногда и философию разработки.
Некоторые разработчики считают это навязывание поводом не использовать фреймворк, но на самом деле это как раз их самое главное преимущество.
Что предоставляет фреймворк?
Обеспечение архитектурной структуры избавляет от необходимости решать, как различные части приложения будут работать вместе.
Он способствует хорошо продуманной организации кода и разумному разделению проблем.
Это избавляет программистов от произвольных решений о том, где разместить определенные типы логики.
Модель-Вид-Контроллер
Большинство фреймворков веб-приложений следуют некоторой версии архитектурного шаблона модель-представление-контроллер (MVC).
Паттерн MVC — один из самых простых и фундаментальных архитектурных паттернов. Он особенно хорошо подходит для Интернета, который по сути представляет собой сеть клиентов с пользовательским интерфейсом.
Модель-Представление-Контроллер — это способ организации приложения в трех различных областях:
- Модель : структура данных
- Просмотр : форматированный вывод для пользователя
- Контроллер : связь между моделью и представлением, а также логика приложения
Модель
Модель определяет схему данных для вашего приложения. Обычно он принимает форму серии классов, которые определяют основные элементы, представляющие интерес для приложения, например:
- Люди
- Сообщения в блоге
- Заказы
- Продукты
- Магазины
В большинстве фреймворков веб-приложений классы модели используются для создания структуры базы данных.
Базовый класс инфраструктуры (часто называемый шаблоном активной записи, реализация подмножества которого является объектно-реляционным отображением) взаимодействует с базой данных.
Класс модели и его базовый класс структуры обеспечивают уровень абстракции, который позволяет многим параметрам структуры быть независимыми от базы данных.
Посмотреть
Представление обычно представляет собой набор файлов шаблонов, которые определяют, как определенные модели отображаются пользователю.
Обычно существует как минимум одно представление для каждой модели, а в некоторых случаях может быть несколько представлений для каждой модели — например, может быть набор данных, который необходимо представить тремя разными способами.
Контроллер
В традиционной парадигме MVC контроллер — это просто клей, который скрепляет модель и представление.
Но во многих реальных ситуациях, особенно с жесткими требованиями к командованию и управлению (робототехника, диспетчеризация, управление трафиком), контроллер может стать очень важной частью приложения.
Контроллер часто можно разделить на две отдельные части (хотя это зависит от структуры).
Контроллер приложений
Контроллер приложений принимает запросы от веб-сервера и вызывает модели и представления, необходимые для выполнения запроса.На языке MVC это первоначальное значение контроллера.
Контроллеры для конкретного типа
Часто могут быть отдельные контроллеры, которые имеют дело с определенными типами функций, например, контроллер форм или контроллер электронной почты.
Выбор среды разработки
Одна из проблем при выборе фреймворка веб-приложения заключается в том, что они, как правило, довольно похожи, особенно на уровне текстовых описаний.
Большинство из них являются MVC, большинство из них удовлетворяют базовые потребности, такие как управление сеансами, большинство из них обещают ускорить разработку, большинство из них утверждают, что улучшают удовлетворенность разработчиков.
Многие ли фреймворки одинаковы?
Во многом причина этого в том, что успех создает подражателей. Поскольку различные разработчики фреймворка видели, что делают другие, каждый из них воплотил лучшие идеи в своем собственном коде.
Конвергенция совершенства делает самые популярные фреймворки очень хорошими и очень похожими.
Должны ли мои существующие знания в области программирования определять мой выбор?
Самый важный фактор, определяющий выбор фреймворка, — это язык.Если вы уже знаете, как писать Ruby on Rails, что побудило многих людей начать изучение Ruby.)
Кроме того, лучше всего взглянуть на некоторые приложения, созданные с использованием рассматриваемых вами фреймворков.
Использование реальных примеров в качестве руководства
Кто-нибудь построил что-то очень похожее на то, что вы хотите построить? Используйте ту же структуру.
Один фреймворк кажется вам более понятным, чем другие? Используйте это.
Большинство фреймворков предоставляют очень похожие функции.Поэтому вместо того, чтобы пытаться найти подходящую структуру, попробуйте найти ту, которая подходит именно вам.
Фреймворки веб-разработки по языкам
В следующих разделах мы рассмотрим различные фреймворки для некоторых из самых популярных языков веб-разработки.
Помимо помощи в выборе варианта, который подходит именно вам, вы сможете увидеть, насколько разные варианты похожи (или нет) и как разработчики решили реализовать функции и возможности.
филиппинских песоPHP — это серверный язык, обычно используемый для скриптов, но с годами он приобрел популярность как универсальный универсальный язык.
Некоторые из доступных фреймворков PHP включают CakePHP, CodeIgniter, Laravel, Symfony, Yii и Zend.
ТортPHP
CakePHP — это более современный фреймворк, который включает в себя функции каркаса, которыми славится Ruby on Rails.
Сборкавыполняется быстро, и вы получаете множество различных тестов и функций безопасности, встроенных в структуру.
CodeIgniter
Если вам нужен легкий фреймворк, который отлично подходит для быстрой разработки приложений, не ищите ничего, кроме CodeIgniter.
CodeIgniter прост в использовании, поставляется с многочисленными библиотеками и связан с активным сообществом, поэтому вы обязательно найдете множество ресурсов для работы с CodeIgniter.
Орда
Если вы ищете бесплатную среду с открытым исходным кодом, которая поможет вам создавать программное обеспечение для совместной работы, то Horde может быть для вас вариантом.
Помимо предоставления вам таких компонентов, как электронная почта и календари, Hoard работает так, как вы ожидаете от общей универсальной платформы веб-приложений. Вы получите классы, с которыми вам нужно работать:
- Пользовательские настройки
- Сжатие для файлов
- Обнаружение браузера
- Отслеживание подключений
- Обработка пантомимы
Laravel
Laravel — один из самых популярных фреймворков PHP. Laravel является бесплатным, открытым исходным кодом и предназначен для облегчения быстрой разработки приложений.Laravel изначально разрабатывался как более продвинутая альтернатива CodeIgniter. Также существует система управления контентом, которая была построена поверх фреймворка Laravel (она называется October).
Поддержка MVC в Laravel
Laravel поддерживает шаблон архитектуры MVC, поставляется со встроенными функциями модульного тестирования и включает множество функций прямо из коробки.
Он имеет модульную систему упаковки / диспетчер пакетов для добавления функций, несколько методов связи с реляционными базами данных и служебные программы для помощи в развертывании и обслуживании приложений.
Symfony
Symfony — это производительный, стабильный и зрелый PHP-фреймворк. Хотя использование Symphony требует сложного обучения, имеется отличная документация и доступная поддержка.
Библиотеки и компоненты многократного использования
Symfony делает упор на повторно используемые компоненты и библиотеки PHP, поскольку общая цель — ускорить создание, развертывание и обслуживание веб-приложений и веб-сайтов PHP.
Это в некоторой степени ориентировано на предприятие, и перед разработчиками возложена задача полного контроля конфигурации и принятия решений.
Symfony в значительной степени вдохновлен Spring Framework, которая представляет собой среду, доступную пользователям проприетарного языка программирования Java.
Yii
Yii — это высокопроизводительный фреймворк с открытым исходным кодом, разработанный для приложений, которым требуются сложные (но быстро загружаемые) веб-страницы.
Yii прост в использовании, и это одна из старейших PHP-фреймворков, которая все еще активно поддерживается.
Zend
Если вы ищете корпоративный фреймворк, Zend может быть для вас вариантом.
Он не идеален для быстрой разработки приложений, но вы получаете первоклассные функции безопасности, высокую производительность и возможность расширять платформу по мере необходимости.
Ориентация на предприятие означает наличие множества компонентов.
Зикула
Zikula — это гораздо больше, чем просто среда для веб-приложений. Вы можете почти думать об этом как о комбинированной системе управления контентом (CMS) и фреймворке веб-приложений.
Zikula — это расширение Symfony (кратко описано выше).Самыми большими преимуществами Zikula перед Symfony являются расширенные функции, предназначенные для разработки динамических функций, система тем, поддержка быстрого прототипирования и его функции, связанные с CMS.
Во многих случаях Зикула может быть слишком большим. Однако, если вы ищете полнофункциональный фреймворк, который вам вряд ли удастся перерасти, Zikula станет для вас отличным вариантом.
Рубин
Ruby — это современный, простой в использовании объектно-ориентированный язык программирования, созданный для радости программистов.
Однако до успеха фреймворка Ruby on Rails Ruby использовался относительно редко.
Рубин на рельсах
Ruby on Rails (иногда называемый просто «Rails») — это причина, по которой Ruby стал популярным. В начале 2000-х Дэвид Хайнемайер Ханссон разработал собственный веб-фреймворк для использования с флагманским продуктом Bootcamp.
Ханссон затем извлек фреймворк, поддерживающий продукт, и выпустил его как проект с открытым исходным кодом.
Ruby on Rails — это серверная среда, использующая MVC, которую разработчики программного обеспечения называют «самоуверенной средой».«Rails создан для того, чтобы побуждать вас делать что-то определенным образом — хотя это может задушить творчество / свободу, Rails, в конце концов, отлично подходит для разработки надежных приложений (даже если они не самые производительные).
Синатра
Названный в честь музыканта Фрэнка Синатры, этот фреймворк является одной из основных альтернатив Ruby on Rails, если вы работаете с Ruby.
Sinatra отличается от Rails тем, что поставляется только с основами — в то время как Rails — это монолит, который обрабатывает практически все, Sinatra выбрала противоположный путь и предоставила вам только то, что вам нужно для разработки веб-приложения.
Ява
Если вы работаете с Java, которая обычно используется в корпоративных ситуациях, одним из ваших вариантов является Spring Framework.
Хотя сам Spring может использоваться приложениями Java в целом, вы можете воспользоваться преимуществами доступных расширений для создания веб-приложений поверх Java Enterprise Edition (или Java EE).
Spring не требует, чтобы вы следовали какой-либо конкретной парадигме или модели программирования, но вы можете использовать компонент Spring MVC, если следование шаблону MVC важно для вас.
Python
Python — это объектно-ориентированный универсальный язык программирования высокого уровня, популярность которого в последнее время резко возросла (особенно в области науки о данных).
Python не так широко используется для веб-разработки, как другие языки, но это не значит, что вы не будете регулярно видеть веб-приложения на Python.
Джанго
Django смело заявляет о себе как о «веб-фреймворке для перфекционистов с установленными сроками».
Неудивительно, что Django — одна из самых популярных веб-фреймворков Python.Помимо того, что Django является бесплатным и открытым исходным кодом для всех пользователей Python, он предлагает то, что некоторые называют «комплексным» интерфейсом — вы получаете все, что вам нужно, и даже больше.
Цель Django — упростить разработчикам Python создание сложных веб-сайтов, управляемых данными.
Компоненты, которые вы создаете, можно легко использовать повторно (Django почти догматически придерживается концепции «не повторяйся»), и вы можете легко развернуть свои веб-приложения быстро.
Административные функции и реализация
Django имеет отличные административные функции, такие как динамически генерируемые интерфейсы CRUD (создание, чтение, обновление и удаление).
Он не будет просить вас решать, как вы хотите реализовать определенные вещи. Вообще говоря, если вы работаете с более простым проектом, Django — это идеальный веб-фреймворк Python.
Колба
Flask — отличный фреймворк Python (технически говоря, Flask позиционирует себя как «микро-веб-фреймворк»), если вы ищете что-то простое в использовании, но гибкое.
Flask считается микрофреймворком, потому что в нем нет:
- Требуются специальные инструменты или библиотеки
- Включить компоненты, функции которых предоставляются сторонними библиотеками
Чтобы добавить функции приложения, вам нужно будет использовать расширения Flask (к счастью, существует большое количество расширений, и большинство из них, как правило, обновляются чаще, чем само ядро Flask).
Flask позволяет вам принимать решения о том, как вы хотите, чтобы определенные аспекты вашего веб-приложения вели себя.
JavaScript
JavaScript — одна из трех технологий, лежащих в основе разработки веб-приложений. Когда-то этот код использовался только для клиентских приложений, но с тех пор этот язык стал основным игроком, на котором сегодня работает большинство веб-сайтов.
Клиентский JavaScript больше не единственный способ использования языка. Доступно множество различных реализаций JavaScript.
Angular.js
Angular.js — это интерфейсная среда веб-приложений, разработанная Google и поддерживаемая Google и сообществом участников с открытым исходным кодом.Его цель — упростить жизненный цикл разработки SPA (особенно на этапах разработки и тестирования), и он использует MCV, а также модель-представление-ViewModel (MVVW).
ИзначальноAngular.js был запущен для решения проблем, возникающих при разработке одностраничных приложений, которые представляют собой веб-приложения или веб-сайты, которые динамически переписываются в зависимости от взаимодействия с пользователем, а не перезагружают страницу целиком с файлами из исходный сервер.
Считается, что такие веб-приложения / веб-страницы больше похожи на настольные приложения.
Express.js
Express.js, строго говоря, не является фреймворком для веб-приложений, как многие другие в этом списке. Express.js больше похож на серверную структуру для веб-приложений, и вы часто найдете его как часть стека MEAN, который включает:
- M наго DB
- E xpress.js
- A ngular.js
- N ode.js
Express.js основан на упрощенной среде Ruby Sinatra.Express.js в целом — очень простой проект, но пользователи могут легко добавлять то, что им нужно, с помощью плагинов.
Node.js
Node.js — это среда, которая позволяет выполнять код JavaScript на стороне сервера (помните, что когда-то JavaScript был исключительно доменом на стороне клиента).
Однако Node.js позволяет разработчикам запускать JavaScript на сервере, создавать динамический контент и обслуживать этот контент до того, как страница будет отправлена пользователю.
Кроме того, приложения, использующие Node.js очень быстрые по сравнению с приложениями, созданными с помощью PHP или ASP.NET. Приложения PHP или ASP.NET обрабатывают запросы последовательно, поэтому время ожидания сильно влияет на производительность приложения. Однако Node.js обрабатывает вещи асинхронно и исключает период ожидания, свойственный традиционным приложениям.
Node.js чрезвычайно популярен, и его сообщество велико. Доступны тысячи библиотек с открытым исходным кодом, а также два больших списка рассылки, каналы IRC и множество конференций, ориентированных на разработчиков.
С Node.js вы можете использовать JavaScript везде — вам не нужно использовать разные языки для интерфейса, среднего уровня или на стороне сервера.
React.js
React.js не является фреймворком в полном смысле этого слова — это фактически библиотека JavaScript, которая упрощает разработчикам создание динамических пользовательских интерфейсов.
Его сильная сторона заключается в том, чтобы позволить разработчикам создавать страницы, которые могут непрерывно обновляться данными и изменяться, и все это без необходимости обновления страницы (что обычно менее оптимально, поскольку пользователи не любят прерывания).
Если вы использовали Facebook, вы видели React в действии. React — это продукт Facebook, и его использование наиболее очевидно в обновлениях ленты Facebook — обратите внимание, как новые элементы отображаются вверху без перезагрузки вашей веб-страницы.
На языке фреймворка MVC React.js соответствует уровню «V» (или представлению). React.js можно легко использовать в сочетании с другими фреймворками JavaScript.
Microsoft
Microsoft — один из крупнейших игроков в индустрии высоких технологий, и компания, безусловно, внесла свой вклад в мир фреймворков для веб-приложений.
ASP.NET/ASP.NET Core
ASP.NET — это серверная инфраструктура с открытым исходным кодом, которая позволяет создавать динамические веб-сайты, веб-приложения и веб-службы. Это преемник Microsoft ASP и часть .NET Framework.
ASP.NET пришла на смену ASP.NET Core, хотя вы по-прежнему будете видеть, что первая используется с некоторой регулярностью.
Обратите внимание, что ASP.NET Core не зависит от Windows — он будет работать с использованием .NET Framework в Windows, а также кросс-платформенным.NET Core.
В ASP.NET Core есть такие вещи, как:
- Непрерывная компиляция
- Модульность с использованием пакетов NuGet
- Оптимизация для облачных реализаций
Он также не зависит от хоста, имеет легкий вес и ориентирован на сообщество.
Silverlight
Вы вряд ли увидите, что Microsoft Silverlight используется для новых приложений, но, безусловно, есть примеры его использования в устаревших приложениях.
Silverlight когда-то был отличным вариантом для тех, кто обслуживает мультимедийные приложения.
Если вы работаете в экосистеме Windows, вы можете часто сталкиваться с Silverlight.
Фреймворки, использующие шаблоны архитектуры, не относящиеся к модели-представлению-контроллеру (MVC)
Большинство упомянутых выше фреймворков следуют шаблону архитектуры модель-представление-контроллер (MVC), но есть альтернативы, включая MVVM и MVP.
Вместе MCV, MVVM и MVP представляют собой три наиболее часто используемых архитектурных шаблона в области веб-разработки.
МВВМ
Мы кратко упомянули модель – представление – модель представления (MVVM) в Angular.js выше.
В MVVM у нас есть ViewModel вместо контроллера. ViewModel отвечает за такие вещи, как:
- Команды
- Функции, помогающие поддерживать состояние обзора
- Методы отображения
- Управление моделью
- Запуск Просмотр событий
Для чего нужен MVVM?
Вообще говоря, MVVM особенно хорош для одностраничных приложений. Это не полный фреймворк, но обычно используется как часть фреймворка.
Некоторые параметры MVVM включают:
- Призма
- MCCM Light
- Калибурн Микро
MVP
Существует также фреймворк Model-View-Presenter (MVP). MVP очень похож на MVC, но с контроллером, замененным на Presenter.
Presenter используется для обработки всех событий, связанных с пользовательским интерфейсом, от имени View. Ведущий:
- Получает ввод пользователя через View
- Обрабатывает пользовательские данные через модель (которая передает результаты обратно в представление)
Вид и докладчик раздельные
В отличие от уровней View и Controller в MVC, View и Presenter полностью разделены и взаимодействуют друг с другом через интерфейс.
Некоторые варианты фреймворка MVP включают:
Сводка
Выбор, который вы сделаете в отношении используемого языка и среды веб-приложений, повлияет на ваши потребности в веб-хостинге.
Мы твердо уверены, что существует веб-хостинг для любого типа пользователя, поэтому сначала выясните, что вам нужно, а затем найдите веб-хостинг, который поможет вам в достижении ваших целей.
Часто задаваемые вопросы о языках и фреймворках
Сколько существует языков программирования?
Существуют сотни различных языков программирования, и каждый день появляются новые.Некоторые языки программирования даже созданы для шуток, хотя иногда эти шутки становятся серьезными. Языки программирования обычно принадлежат к языковым семьям, взяв на себя аспекты «родительского» языка или влияние нескольких языков. Таким образом, вы можете взглянуть на историю языков программирования как на развивающуюся экосистему. Это глубокая история, начиная с Fortran и BASIC в 1950-1960-х годах, которые повлияли на большинство языков, которые когда-либо существовали. «C» был создан в 70-х годах, это один из самых влиятельных языков, в результате чего C ++ стал одним из самых влиятельных объектно-ориентированных языков.
Какие языки программирования самые популярные?
Самый популярный язык программирования — «C», он является корнем почти всех объектно-ориентированных языков, работает быстрее всех и по большей части требуется для разработки программного обеспечения операционных систем. После этого идет JAVA, язык очень общего назначения, который может работать на любом компьютере без необходимости перекомпиляции с использованием байт-кода, предназначенного для работы на виртуальной машине Java (JVM), что делает его чрезвычайно популярным для веб-приложений, при этом сообщается об использовании более 9 миллионов разработчиков.В-третьих, это PHP и Javascript, которые очень популярны для веб-разработки, затем C ++ и Python, которые являются объектно-ориентированными, но с большим количеством встроенных дополнительных функций. Наконец, Shell, Ruby, Objective C, C #, SQL и Perl являются популярными вариантами после что.
Что такое парадигма программирования?
Парадигма программирования — это стиль построения элементов и структур языка, которые описывают, как язык работает или для чего он используется. Наиболее известные парадигмы — императивная, декларативная, функциональная, объектно-ориентированная, процедурная, логическая и символическая.В языке программирования может быть несколько из этих концепций, но, как правило, основное внимание уделяется сразу нескольким. Эти парадигмы имеют разные способы обработки «состояния» программы или управления определенными частями данных как объявленными значениями. Функциональное программирование полезно для математических выражений и очень эффективно использует возможности рекурсии. Возможно, наиболее плодотворной парадигмой является объектно-ориентированное программирование (ООП), которое позволяет создавать «объекты» в качестве структурных чертежей.Обычно это так называемые «классы», которые создают уникальные экземпляры объекта, каждый из которых содержит данные (называемые полями) и специальные процедуры (называемые методами). После создания эти объекты могут связываться с другими объектами и взаимодействовать с полями или вызывать метод в другом объекте.
Как работает компилятор? Мне нужен компилятор?
Для большей части программирования вам не нужно знать, как работает компилятор, нужно только знать, как его использовать для отладки кода. Краткий обзор того, как работает компилятор, заключается в том, что компьютер имеет определенное «конечное» число «состояний», и когда он приводится в движение, система становится известна как автомат, который оперирует состояниями вместе, как то, что называется «Конечный автомат.Хотя эти термины звучат экзотично и сложно, их понимание поможет понять, как работают регулярные выражения, и, следовательно, почему языки программирования часто имеют очень строгие правила в отношении синтаксиса. Очень часто отсутствие круглых скобок или точки с запятой может привести к полному нарушению работы программного обеспечения, автоматные компиляторы или интерпретаторы сценариев являются причиной того, что код не работает.
В чем разница между языком программирования и языком сценариев?
Язык сценариев — это подмножество языков программирования, которые обычно не нужно компилировать.Javascript и PHP — отличные примеры здесь, эти языки работают без необходимости компиляции, они используют предварительно скомпилированное программное обеспечение особым образом, так что они перерабатывают операции на уровне машины без необходимости преобразовывать ваши скрипты в байт-код по порядку бежать. Это означает, что код не будет столь же эффективным по скорости, но на его запись / отладку уйдет меньше времени, поскольку его не нужно каждый раз компилировать. Кроме того, это чрезвычайно полезно для веб-приложений, поскольку код Javascript будет доставлен пользователю и будет запускаться автоматически без предварительной компиляции.
Что такое интерактивная среда разработки (IDE) и следует ли ее использовать?
Для языков программирования, которые компилируются (и даже не компилируются) с использованием IDE, может значительно ускорить создание программного обеспечения. При написании программ из текстового редактора или командной строки для устранения проблем необходимо использовать множество операторов печати. Однако в среде IDE инструменты отладки во многих случаях выводят вам ошибки, а с помощью «intellisense» вы очень часто можете просматривать методы класса без необходимости вводить полное имя.Кроме того, в среде IDE будет использоваться окраска синтаксиса в зависимости от языка, выделяя разные части кода разными цветами, что упрощает чтение. IDE в основном полезна для кода на стороне сервера или настольных приложений, для веб-разработки текстовые редакторы и инструменты браузера часто работают быстрее и проще.
Что означает «на стороне клиента» и «на стороне сервера»? Почему это важно?
На стороне клиента означает, что код будет запускаться на устройстве посетителя вашей веб-страницы или пользователя вашего приложения.Javascript, HTML, CSS — наиболее распространенные типы языков сценариев, используемых для этой цели. Код на стороне сервера выполняется на сервере веб-приложений, который хранится с одним доменным именем или IP-адресом. Этот код может быть либо скомпилирован, либо написан сценарием в зависимости от используемых технологий. Эти приложения часто получают ввод от пользователей приложений, выполняют логические операции, а затем отправляют операции вывода обратно. Понимание того, как клиент и сервер работают вместе, — это первый шаг к пониманию того, как создать веб-приложение.
Какие языки лучше всего подходят для разработки веб-приложений?
Существует не так много реальных ограничений на то, какие языки программирования могут использоваться для серверного кода. Используя оболочку, один язык программирования может ссылаться на программное обеспечение, написанное на другом языке программирования, поэтому разные части могут быть связаны вместе. Однако из наиболее популярных языков, перечисленных выше, PHP и Javascript, возможно, являются наиболее доминирующими в веб-разработке как часть стека Linux Apache MySQL PHP (LAMP).