Python vs Java: объясняем для начинающих и детей
От 700 до 9000 языков программирования насчитывается в мире по разным данным. Почему нельзя делать все с помощью одного единственного? Пока не удалось совместить в одном из языков все необходимые в разных случаях особенности. Некоторые из них — взаимоисключающие. В очередном посте мы разбираемся в различиях между двумя очень популярными языками программирования – Java и Python.
- Python является интерпретируемым языком, в то время как Java – компилируемый;
- у Python более краткий синтаксис и менее строгие правила, чем у Java, он даже считается подходящим для детей, осваивающих языки программирования;
- Python имеет динамическую типизацию данных, в то время, как Java – статическую;
- Python имеет более широкое применение в решении научных и инженерных задач, Java популярнее в коммерческой разработке ПО.
Что выбрать Python или Java? Любой язык может работать с всевозможными типами данных: строки, числа, объекты. Вы можете положить сущность в переменную и обработать. Java имеет более строгую систему типов. Вы должны явно указывать тип данных для каждой переменной, которую создаете. Далее в скрипте вы не сможете в нее же «положить» объект с другим типом.
Python – язык с динамическим типом данных. Это значит, что он не знает, какого типа будет информация в переменной при обработке. Картинка в виде blob? Экземпляр класса? Обычная строчка текста? Ему все равно, и Python может прямо во время выполнения программы изменять тип, в зависимости от того, что происходит. Это легче понять на примере. Предположим, орудуя Python, вы получили массив ссылок на списки компьютерных игр, выпущенных в разные годы. Ссылки представлены обозначением года. Из-за особенностей обработки источника, они у вас хранятся не числом, а строкой. Ваша задача – взять и обработать игры одних лет и отсеять остальные.
years = [«2016», «2017», «2018», «2019», «2020», «2021», «2022»] for years in year: if years
Посмотрите, как это изящно получилось на Python. Мы сравнили год в виде строки с информацией типа «число» и по наличию оператора сравнения язык понял, что строку нужно автоматически интерпретировать как число. Мы можем использовать один и тот же объект как разные типы данных, например, числа, строки и тому подобное.
На Java потребовалось бы больше кода, хотя «джависты» в профессиональных спорах находят не одно преимущество статических типов. Например, порядок в коде, который связан со «статикой». Но для изучающих языки как всегда «автомат» лучше «механики» :).
Python — интерпретируемый язык. Это значит, что когда мы напишем программу и запустим ее, компьютер будет читать код и выполнять его построчно. Каждый раз перечитывать программу при новом запуске. Java, напротив, является компилируемым языком.
Когда мы пишем программу на этом языке, то компьютер при запуске будет сначала компилировать код, то есть изменять его формат в формат, который является для машины «родным», — в формат нулей и единиц.
После этого компьютер сможет запускать код быстрее, чем при построчном чтении «как написано». Он уже знает, как выполнять программу.
Python был разработан в 1989 году Гвидо Ван Россумом, голландским программистом. Java создали в конце 1990-х годов, в недрах компанией Sun Microsystems. Программиста-одиночку очень интересовали проблемы трудоемкости написания программ и читаемости кода. В итоге синтаксис Python получился гораздо более кратким. Посмотрите на две сопоставимые программы, написанные на Java и Python.
Python известен своей простотой, читаемостью. Это делает его отличным вариантом для начинающих программировать, в том числе эффективность продемонстрировало обучение Пайтон для детей. Неслучайно именно этот язык массово используют в обучении.
Помимо этого он применяется во многих других областях, включая научные исследования, анализ данных, машинное обучение и веб-разработку. Этот язык может использоваться для создания игр и скриптов. Java изначально может показаться более сложным языком.
Так что лучше: Python или Java? На самом деле, отличие не такое уж и большое. Да, синтаксис намного приятнее у Python, но это дело привычки. Если вы хотите создавать мобильные приложения, серверное ПО или бизнес-приложения, то java может быть лучшим выбором. Это не значит, что на Python не получится мобильная разработка, игры. На самом деле, оба языка очень мощные. И с тем, и с другим вы можете выйти из привычных рамок, реализуя различного рода проекты.
В конечном итоге, выбор языка зависит от ваших потребностей. Важно, овладели ли вы каким-нибудь языком на практическом уровне, чтобы он помогал вам решать те или иные проблемы.
Вот и выходит, что проблема скорее не в сравнении Python и Java, а в том, насколько хорошо вы знаете определенный язык. Сегодня существуют самые разные курсы Python и Java для детей. Учиться можно как онлайн, по интернету, так и очно, в классе со сверстниками.
Есть много бесплатных обучающих видео по Python и другим языкам. Некоторые поставщики образовательных услуг даже проводят бесплатные вводные курсы. Может быть, вы или ваш ребенок захотите заново открыть для себя компьютер? И да, языком программирования для обучения детей скорее может считаться Python. Java для ребенка еще сложен.
Почему программисты продолжают использовать многословный Java, хотя есть лаконичный Python
От переводчика: эта статья — попытка автора показать преимущества (не недостатки) языков программирования Python и Java, а также продемонстрировать двойственность любых сравнений. Что-то, что кажется преимуществом, может оказаться недостатком, и наоборот. Возможно, какие-то моменты могут показаться спорными, но это и к лучшему — в комментариях можно все обсудить, грамотно обосновав свою точку зрения. Статья подходит как для новичков, так и для программистов с опытом.
Java и Python — одинаково популярные языки программирования. Однако Python более продуктивен: в нем меньше объем кода, нужного для решения задачи. Почему же программисты до сих пор работают с Java там, где можно применить Python? Давайте разбираться.
Напоминаем: для всех читателей «Хабра» — скидка 10 000 рублей при записи на любой курс Skillbox по промокоду «Хабр».
Skillbox рекомендует: Образовательный онлайн-курс «Профессия Java-разработчик».
Сравнение эффективности
Сначала давайте обсудим, почему Python более эффективен и позволяет сэкономить время при разработке веб-приложения.
Динамически типизированный
Одна из основных причин того, что Python — более продуктивный язык, — динамическая типизация. Это значит, что нам не нужно ничего объявлять — мы просто задаем переменной имя и присваиваем значение. Python самостоятельно определяет ее тип согласно присвоенному значению.
А вот Java — статически типизированный язык. Все типы переменных здесь должны быть объявлены. Если допустить ошибку, то программа работать не будет или будет, но с проблемами.
Python — очень лаконичный язык: в нескольких строках может быть использовано лишь небольшое число слов. А вот Java многословен, в нем многое используется без прямой необходимости. Приведем пример — программу “Hello, World”, написанную на обоих языках.
Более того, в Python есть и другие функции, которые позволяют делать код небольшим по объему. Вот еще несколько примеров.
int x = 5; int y = 6; int temp; temp = x; // temp has the value of 5 x = y; // x has the value of 6 y = temp; // y has the value of 5Меньше Boilerplate code, чем в Java
Python содержит гораздо меньше Boilerplate code, чем Java, что упрощает разработку. Java, где много Boilerplate code из-за многословности языка, иногда ставит в тупик новичков (да и не только их), поскольку для решения простой проблемы требуется приложить значительное количество усилий.
Немного существует языков программирования, которые были бы проще в изучении, чем Python. Динамически типизированная природа языка и его лаконичность, рациональность делают язык доступным для многих. Java же является более сложным языком для изучения.
Зачем использовать Java?
Ну а теперь давайте посмотрим, почему же Java все еще широко применяется, несмотря на то что работа с ним требует больших усилий, чем с Python.
Статически типизированный
У статически типизированных языков есть недостатки, большая часть которых была описана выше. Но у них есть и достоинства, которых тоже немало. Так, например, Java обеспечивает безопасность типов, которая улавливает все потенциальные ошибки во время компиляции, а не в процессе выполнения, как Python. Таким образом, вероятность появления ошибок уменьшается. В конечном итоге все это упрощает управление большими приложениями. Ошибки во время выполнения (которые появляются при разработке веб-приложений, например, на Python) сложнее идентифицировать и исправлять, чем ошибки во время компиляции.
Кроме того, анализировать Java-код гораздо легче, чем код Python, что полезно в ситуациях, когда над одним проектом работает команда программистов. Java-программисты быстро поймут код друг друга, поскольку все объявлено явно, а вот Python-программисты могут столкнуться с несколькими проблемами при чтении кода веб-приложения. Дело в том, что все определяется или отображается в ходе выполнения приложения, когда становятся известны переменные или сигнатуры.
Производительность и скорость
Собственно, ни Java, ни Python не являются лучшим вариантом для создания высоконагруженных приложений, но у первого языка есть солидные преимущества по сравнению со вторым. Все это благодаря JIT (Just-in-Time Compiler), преобразующему обычный код в машинный язык. В итоге производительность Java-приложений примерно равна производительности того, что написано на С/С++.
Python-разработчики могут использовать Cython и Jython для написания модулей С/С++ и Java-кода под Python. Но это не сильно улучшает общую скорость работы приложений. Python куда медленнее Java.
Портирование и кроссплатформенность
Оба языка являются платформонезависимыми. Однако у Java несколько лучше реализована кроссплатформенная поддержка.
Поскольку Python медленнее Java, разработчики Python часто нуждаются в делегировании некоторых задач библиотекам, написанным на других языках, вроде С++ или Fortran. Следовательно, компаниям, которые используют Python, могут понадобиться персонал, инструменты и инфраструктура для разработки модулей, например, на C или использования существующих библиотек C/C++. Таким образом, вы можете потерять независимость от платформы, которую обещает чистый Python. А вот в случае Java ничего такого не нужно — разработчики работают лишь с Java.
Concurrency vs. Parallelism
Java предоставляет полную поддержку для concurrency с самого начала. Кроме того, есть несколько отличных функций для обеспечения параллелизма и многопоточности. Java также поддерживает параллельное программирование лучше, чем Python. Из-за GIL (Global Interpreter Lock), который ограничивает работу Python одним процессором, этот язык не может предложить того же.
И в Python, и в Java много отличных библиотек и фреймворков. Но Java предпочтительнее для разработки корпоративных приложений благодаря многообразию библиотек и сред, ориентированных на создание высоконагруженных приложений в этой сфере. Они поддерживаются обширным сообществом разработчиков из крупных компаний. Следовательно, программирование корпоративных приложений становится намного проще. Мощная и развернутая экосистема является причиной того, что так много языков ориентированы на JVM: Scala, Kotlin, Clojure, Groovy и т.д. Кроме того, в Java есть мощные инструменты управления зависимостями, такие как Gradle и Maven.
Оба языка используются практически во всех направлениях IT, включая десктопные системы, веб, искусственный интеллект, научные вычисления и аналитику. Да, Python имеет больше преимуществ в такой сфере, как аналитика. Но вот мобильные устройства — это ниша, где доминирует Java.
Примечательно, что Java является одним из официальных языков программирования под Android, конкурируя только с Kotlin. Большая часть приложений, работающих на устройствах Android, включая смартфоны или планшеты, разрабатывается на Java. Язык с успехом используется и во встраиваемых системах.
Хотя мы можем разрабатывать мобильные приложения на Python, используя библиотеку Kiwi, это не лучший способ.
У Java здесь явное преимущество благодаря JDBC (Java DataBase Connectivity). Это платформонезависимый промышленный стандарт взаимодействия Java-приложений с различными СУБД, реализованный в виде пакета java.sql, входящего в состав Java SE. JDBC основан на концепции так называемых драйверов, позволяющих получать соединение с базой данных по специально описанному URL.
В качестве заключения
Java и Python — отличные, мощные языки. У каждого своя собственная ниша, и, как мы видим, оба имеют явные преимущества в той либо иной сфере, так что смысла спорить о том, какой из них лучше, нет. У них просто разная философия. В то время как Java создавалась для того, чтобы снизить вероятность появления ошибки, Python был разработан для того, чтобы программист мог быстрее достичь поставленной цели.