Области применения языков программирования
Наиболее популярными направлениями программирования являются в наше время следующие направления:
- веб-разработка;
- разработка мобильных приложений;
- разработка компьютерных игр;
- разработка приложений для десктопов.
Нельзя сказать, что за каждым из них жестко закреплены те или иные языки программирования. Например, на Java, C# можно успешно писать программы любой из перечисленных категорий. В то же время определенная специфика, безусловно, есть.
Веб-разработка
В веб-разработке сформировалось две специализации: фронтенд — написание программ, работающих на стороне клиента, т.е. в браузере и бэкенд — написание кода, работающего на стороне веб-сервера. Рассмотрим эти направления.
Разработка веб-страниц ведется с использованием трех основных синтаксисов: HTML, CSS и JavaScript. HTML и CSS — декларативные языки. На них невозможно написать полноценную программу. Они определяют внешний вид сайта, причем интерактивность в них практически не поддерживается.
Для придания веб-страницам внутренней динамики используется язык JavaScript. Написанные на нем программы размещаются внутри веб-документа и запускаются в браузере, обеспечивая большую привлекательность и интерактивность страниц. Кроме того, такие скрипты позволяют снизить нагрузку на веб-сервер, выполняя обработку информации (например, проверку корректности заполнения форм) без запросов к нему.
Эффективная фронтенд-разработка немыслима в наши дни без применения фреймворков (React, Angular, Vue, jQurey, Bootstrap). Они позволяют существенно экономить время и усилия, сосредоточиться на предметной области, надежности и эффективности программ.
Требованием фронтенд разработки всё чаще становится адаптивный дизайн: приложение должно адекватно выглядеть на устройствах с различной геометрией экрана.
Рисунок 1. Адаптивный веб-дизайн. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Для разработки бэкендов (программ, работающих на стороне сервера) активно применяется сразу несколько современный языков:
- Java — универсальный объектно-ориентированный ЯП, использующийся в масштабных проектах, в которые могут быть вовлечены десятки программистов; фрагменты серверного кода, написанные на Java, называются сервлетами; они работают в рамках таких серверов, как WebSphere, JBoss, WebLogic, Tomcat, Glassfish;
- Python — популярный скриптовый (интерпретируемый) язык, активно применяемый в разработке бэкендов; для построения серверов на этом ЯП созданы специальные серверные фреймворки: Django, CherryPy, Pyramid и др.;
- PHP — скриптовой язык, основанный на концепции серверных вставок; раздавая веб-страницы клиентам, веб-сервер, оснащенный возможностью интерпретировать PHP-скрипты, выполняет встроенные в страницы программы и вставляет динамически («по месту») необходимые фрагменты кода; на PHP написаны такие крупные проекты, как Facebook, «ВКонтакте».
Для фронтенд-разработки применяются и другие современные ЯП: Ruby, Go, C#, JavaScript (Node.js) и т.д.
Мобильная разработка
Начиная с середины 2000-х гг. разработка программ для мобильных устройств стала массовой индустрией. Сначала поддержка программ, написанных на языке Java (JavaME), была включена в функционал обычных сотовых телефонов. Затем, с появлением смартфонов и планшетов, мобильные устройства превратились фактически в полноценные компьютеры.
Большая часть рынка мобильного ПО в настоящее время занята разработками под две операционные системы:
- Android (поддерживается корпорацией ABC, известной также как Google);
- iOS (принадлежит компании Apple).
Рисунок 2. Сравнение ОС Android и IiOS. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Разработка для Android ведется, как правило, на языке Java. Это обусловлено тем, что Google предоставила для своей мобильной ОС инструментарий (SDK), базирующийся на этом ЯП. В последнее время всё популярнее становится программирование для Android на языке Kotlin.
Для программирования приложений, рассчитанных на работу в среде iOS, используются языки Swift и несколько устаревший Objective-C.
Отдельной отраслью программирования для мобильных устройств является создание адаптивных веб-приложений, подстраивающихся под характеристики устройства, на котором его запустили: определяется размер экрана, наличие полноценных клавиатуры и мыши и, в зависимости от этого, отрисовывается подходящая раскладка элементов управления.
Разработка игр
Игры разрабатывают с учетом возможностей аппаратного обеспечения, поскольку в них важна высокая откликоустойчивость. Существуют игры как для слабых устройств (сотовых телефонов), так и для мощных мультимедийных систем, оснащенных устройствами виртуальной реальности.
Что касается языков, на которых ведется разработка игр, то времена, когда их можно было писать на универсальных ЯП (C, C++, Java) ушли в прошлое. Современный подход заключается в использовании «движков» — программных ядер, в которых уже реализованы необходимые физические модели: гравитация, способы перемещения персонажей в пространстве и т.п.
Одной из наиболее востребованных платформ для разработки игр является Unity. Создавая объекты с готовыми наборами возможностей, программист на простых языках (C#, JavaScript) наделяет персонажи и игровую среду требуемыми характеристиками.
Подход, когда к готовому «движку» дописывают сравнительно компактные скрипты (часто для этого используется язык Lua) распространен в индустрии компьютерных игр.
Разработка настольных приложений
Для разработки приложений, запускаемых на персональных компьютерах и ноутбуках, используется широкий спектр языков программирования и фреймворков:
- C++, Python используются для десктопного программирования в связке с фреймворком Qt, с помощью которого легко можно разрабатывать пользовательский оконный интерфейс; альтернативой Qt можно считать среду GTK, зародившуюся как набор виджетов для редактора GIMP, но со временем превратившуюся в кроссплатформенный фреймворк;
- Java располагает собственными возможностями для создания графических интерфейсов (AWT, Swing, JavaFX);
- в последнее время создавать десктопные приложения стало возможным даже на языке JavaScript, для чего появились такие фреймворки, как Electron, Node Webkit. Они базируются на ядрах браузеров, из которых удалены ограничения на выполнение небезопасных операций (обращения к диску, инициация сетевых соединений и т.п.).
Рисунок 3. Qt-designer — IDE для разработки пользовательских интерфейсов. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ