Языки программирования для создания программ
Программирование — это процесс создания программ (программного обеспечения). Для этого программисты пишут исходный код на одном из языков программирования.
Существует более 300 языков программирования, но для успешной карьеры можно выбирать из десяти самых популярных. Еще правильнее будет сначала определиться с областью, в которой вы собираетесь работать, и только потом приступать к выбору языка.
Одним из лучших языков для начинающих является Python. Этот популярный язык общего назначения хорош лаконичностью и простотой синтаксиса, его активно используют в IT-компаниях России и мира.
Другими популярными языками считаются Java и C. Они сложнее, особенно для новичков, но владение ими обеспечивает лучшее понимание того, что вы делаете и что происходит с вашей программой. Вместе с языком Pascal язык С обычно изучается в вузе на профильных факультетах.
Использование других языков программирования зависит от цели деятельности. Например, в качестве серверных языков популярны php, Java, ruby. Из клиентских языков наиболее перспективен Java Script. Для разработки сложных высоконагруженных проектов требуется C++. На этом же языке пишутся игры. Еще одна перспективная сфера — разработка приложений для мобильных устройств. Тут используют Java, Objective-C, Swift. Любой опытный программист знает несколько языков, однако код на работе он пишет только на одном из них.
Нужно ли программисту знать математику и английский?
Да. Любому программисту необходимо знать английский язык и математику. Вся важная документация и качественные курсы опубликованы на английском. Знание математики требуется не настолько категорично. Но уверенное владение математикой обеспечивает четкое понимание создаваемого кода, осознанность каждого шага и позволяет прикидывать в голове эффективность алгоритмов.
Какой язык программирования учить, чтобы делать сайты?
Евгений Кучерявый, автор блога онлайн-университета SkillBox, рассказал, чем занимаются веб-разработчики и какие языки им непременно нужно знать.
Такой разработчик по определению стоит на «переднем крае» и отвечает за визуальную составляющую сайта: то, каким его видит посетитель. Frontend-разработчики следят за тем, чтобы все графические элементы исправно работали, контент отображался на всех устройствах, шрифты не «ползли», а картинки не загружались слишком долго.
1. Обучение HTML
В первую очередь начинающий frontend-разработчик должен освоить HTML — язык гипертекстовой разметки. Это базовый инструмент, который позволяет вынести на страницу все основные элементы, будь то фотографии, таблицы или текст.
2. Обучение CSS
Внешне написанная на HTML интернет-страница будет напоминать простейший текстовый документ. Чтобы «оживить» его, используется каскадная таблица стилей или CSS. Она меняет не структуру страницы, а ее внешний вид: шрифты, расположение элементов, тени и цвета. Другими словами, если HTML используется для описания логической структуры страницы, язык CSS отвечает за графические элементы и прописывается в отдельном файле.
3. Обучение JavaScript
Наконец, чтобы элементы веб-сайта могли перемещаться и реагировать на действия пользователя, разработчик прописывает код на языке JavaScript. Он заметно сложнее первых двух, но результат стоит того: от скриптов зависит появление всплывающих окон или же перетаскивание элементов на странице (например, сортировка фото в соцсети). В отличие от CSS, код JavaScript встраивается в структуру HTML, поскольку влияет не на внешний вид элементов, а на их поведение на странице.
Красивая оболочка сайта не имеет смысла без начинки: видеоролики, гиперссылки и картинки должны быть связаны с сервером, базой данных, с другими интернет-сайтами. Программно-аппаратную работу сервиса берут на себя backend-разработчики. Они же отвечают за информационную безопасность (защиту от хакеров) и следят за нагрузкой на сервер (чтобы страница не «висла» из-за наплыва посетителей).
1. Обучение PHP
Базовый инструмент backend-разработчика — язык программирования PHP. Он нужен, чтобы связать видимую пользователю страницу с сервером, где хранятся какие-либо данные. Например, чтобы не выкладывать на веб-сайт по одной фотографии при помощи HTML, можно запустить скрипт, автоматически подгружающий туда условную галерею, лежащую на сервере. Язык PHP настолько сильно упрощает работу по созданию сайта, что изучать его SkillBox рекомендует и frontend-разработчикам.
2. Обучение SQL
Аббревиатура SQL расшифровывается как «структурированный язык запросов». В отличие с PHP, который нужен для связи сайта с сервером, языки SQL позволяют управлять уже самими базами данных. Сейчас существует множество подобных языков, самые распространенные из которых — это MySQL, MSSQL, PostgreSQL и прочие.
Разработчики «полного цикла» в совершенстве владеют языками, необходимыми как для frontend-, так и для backend-программирования. Они являются универсальными специалистами, хотя, очевидно, глубина их погруженности в какую-то конкретно область веб-разработки уступает осведомленности узких специалистов.
А какие еще бывают программисты?
- 1С-программист, в непосредственные задачи которого входит оптимизация готовой системы 1С и ее настройка непосредственно под каждое предприятие.
- Инженер-программист, который чаще всего занят в сфере разработки программного обеспечения для автоматизации производства, он же обычно программирует бытовую технику.
- Game Developer, который специализируется на создании компьютерных игр. Геймдевелоперы заняты в полном цикле жизни видеоигры: создание, тестирование, доработка, поддержка, обновления, модификация и т.д.
- Android- и iOS-разработчики, которые занимаются созданием игр, программного обеспечения, интерфейсов и обновлений для устройств, созданных под брендом Apple, или Android-устройств.
- Системный программист, в задачи которого кроме разработки программных модулей и их интеграции входит адаптация и модификация программных продуктов под конкретную систему, исходя из ее логики и задач. Он же может заниматься разработкой баз данных и их администрированием.
- Передовым направлением в области программирования считается сфера Data Science. Она объединяет искусственный интеллект и данные, умение прогнозировать на основе статистических данных.
Куда пойти учиться на программиста?
Если есть возможность поступить в вуз, то лучше выбрать один из ведущих: МГУ, МИФИ, ВШЭ, СПБГУ, МФТИ, МГТУ им. Баумана, МАИ, ИТМО и т.д. Речь идет, естественно, о профильных факультетах. Выпускники этих университетов лидируют в рейтинге портала Superjob, составленного по критерию уровня стартовых зарплат программистов.
Можно ли научиться программированию на онлайн-тренингах и курсах?
Можно. Начальные навыки программирования помогут приобрести такие популярные платформы, как Яндекс.Практикум, Сodecademy, Skillbox, GeekBrains, HTML Academy. После прохождения подобных курсов человеку становится легче понять, в сторону какого направления двигаться в профессиональном развитии.
Многие ведущие мировые вузы открывают курсы в онлайн. Например, курсы MIT можно найти на платформе Coursera.
Как освоить программирование самостоятельно?
Освоение программирования на 80% предполагает самостоятельную работу. Почти все необходимые материалы есть в интернете. Самое главное: мотивация. Лучше всего подходить к изучению комплексно, например, совмещая онлайн-курсы, официальную документацию к языкам, лекции, статьи, книги. При этом не следует распространяться на несколько языков сразу, лучше начать с самых простых.
Можно изучать, играя: некоторые обучающие сайты сами являются играми, например, Code Combat и CodinGame.
На GitHub можно найти огромную коллекцию бесплатных книг по программированию. Также доступен корпус электронных книг, охватывающий 24 языка программирования.
В сообществе программистов также много людей, готовых помочь следующему поколению программистов. Hack.pledge — сайт, который поможет найти наставника.
Кроме того, можно подписаться на тематические каналы в Telegram, например: канал для новичков в Python, сообщество веб- и Java Script-разработчиков, канал разработчиков Ruby и Ruby on Rails и другие.
В программировании актуален принцип «практика важнее теории». Освоить большой объем информации по языкам сразу не получится, поэтому намного лучше посвящать больше времени оттачиванию полученных умений.
Где найти самоучитель по программированию?
Лучше всего подходить к изучению комплексно, например, совмещая онлайн-курсы, официальную документацию к языкам, лекции, статьи, книги. На GitHub можно найти огромную коллекцию бесплатных книг по программированию. Также доступен корпус электронных книг, охватывающий 24 языка программирования.
Что такое метод Франклина и как он может помочь в обучении программированию?
Это способ, позволяющий систематизировать информацию из лекций и самоучителей.
Его можно описать следующими ступенями:
- Читайте книгу. Когда в книге попадется образец кода, прочитайте его, сделайте заметки, которые могут помочь вам вспомнить эту информацию в будущем.
- Закройте книгу.
- Попробуйте набрать код, воссоздав его как можно ближе к оригиналу.
- Сравните свой код с оригиналом, исправьте ошибки, повторите пункты 1−3, пока не начнет получаться оригинальный код из книги.
Этот метод кажется простым и немного похожим на процессы, совершаемые автокодировщиком в машинном обучении. Его суть заключается в усвоении мысленных образов: в основе — идея ментальных репрезентаций и имитации.
Кстати, его можно применять не только при обучении программированию.
Нужен ли диплом и опыт работы после обучения веб программированию с нуля?
Считается, что высокие инженерные или исследовательские должности без высшего образования недостижимы. Также диплом необходим тем специалистам, которые захотят работать за границей. При этом многие российские HR-специалисты говорят, что при приеме на работу смотрят, в основном, не на строку «образование» в резюме программиста, а на реальный опыт работы. Кроме того, перед собеседованием или во время него претенденту, скорее всего, предложат выполнить тестовое задание.
С чего программисту начать поиск работы?
Анна Смирнова, менеджер по трудоустройству на программе «Веб-разработчик» в «Яндекс.Практикуме», советует четко определить свои намерения и цель, взвесить все риски и понять, сколько у вас есть времени на поиск работы и какие усилия вы готовы предпринять. Пример четко сформулированной цели — трудоустроиться за четыре месяца на позицию младшего разработчика в продуктовую компанию с полноценной командой разработки и закрепленным наставником.
Далее стоит продумать стратегию поиска. Стандартный подход — изучение вакансий на сайтах по поиску работы, в LinkedIn и телеграм-каналах. Но есть и другой вариант — нетворкинг. А именно, посещение митапов, профильных конференций и курсов, что поможет вам завести новые знакомства и искать возможности уже через них. Этот путь более тернистый в начале, но дает больший эффект, потому что вы задействуете «теплые» контакты.
Затем нужно подготовить резюме, портфолио и сопроводительные письма. Именно они создают первое впечатление о кандидате.
Как составить резюме, если нет опыта?
В резюме рекрутер смотрит на амбиции человека: к чему он хочет прийти и как это делает. Анна Смирнова советует собрать весь опыт, который относится к веб-разработке: участие в хакатонах, посещение митапов, некоммерческие и фриланс-проекты, обучающие курсы. Предыдущую работу в другой сфере тоже нужно указать, но сделать это следует емко и через точки соприкосновения с новой профессией.
Еще один важный пункт — заполнение навыков. Например, на HeadHunter они работают как теги, по которым рекрутеры ищут кандидатов. Поэтому лучше описать максимальное количество технологий, которые вы изучали или с которыми приходилось работать, а не только базовые JavaScript, HTML и CSS.
Где брать проекты для портфолио?
Портфолио выпускников курсов похожи друг на друга, потому что во время учебы студенты выполняют одни и те же задания под присмотром преподавателей и наставников. Проекты вне учебной программы демонстрируют работодателю, что у вас достаточно смелости и самостоятельности, чтобы сделать что-то самому. А значит, вам можно доверить работу над реальным проектом.
Довольно популярное мнение среди разработчиков, что уровень квалификации и зарплата зависят от количества языков программирования, которыми разработчик владеет.
Конечно, это не значит, что надо ограничивать свой кругозор единственным языком. На мой взгляд, секрет успеха в том, чтобы стать профи в чем-то одном, а затем осваивать смежные области, которые будут дополнять друг друга и двигать в направлении одной цели. Например, если вы занимаетесь Web-разработкой, будет плюсом знать какой-то язык для бэкэнда и JavaScript для фронтэнда. Но если я буду учить С++ для бэкэнда, то знания JavaScript для фронтэнда мне ничего не даст, потому что я никогда не буду использовать их вместе.
Рынок вакансий диктует условия
Если осваивать программирование с целью карьеры, а не в качестве хобби, ориентироваться надо на рынок вакансий. Идем на HeadHunter и видим такую картину
Зеленым выделены языки с положительной динамикой вакансий. За год Kotlin и Go впервые оказались в этом списке. Красным выделен Ruby — для него число вакансий сокращается, и возможно, скоро из топ-10 его вытеснит какой-нибудь другой перспективный язык.
Может показаться, что если выбрать что-нибудь экзотическое, у вас будет меньше конкурентов, а значит проще найти работу. Это не совсем так. Работодатели тоже идут на hh, смотрят кандидатов и решают, на чем запускать проекты, под которые реально собрать команду. Замкнутый круг. Поэтому мой совет с точки зрения развития карьеры: выбирайте популярный язык, при этом ориентируйтесь на спрос на рынке труда, а не по каким-то другим рейтингам.
Вместо того, чтобы обсуждать актуальность отдельно взятого инструмента — а именно этим являются языки программирования — я рассмотрю их в разрезе 4-х направлений разработки и составлю наборы навыков, необходимых для решения разных задач.
Web-разработка
Здесь больше всего вакансий, но и сильнее конкуренция среди специалистов, т.к. направление развивается уже много лет. Web-разработка состоит из Frontend — визуальная часть сайта, то, с чем взаимодействуют пользователи, и Backend — серверная часть сайта.
Начальный маршрут для фронтендера:
HTML, CSS — языки верстки
JavaScript — для интерактивных элементов
ECMAScript / Typescript — расширения JavaScript, дающие больше возможностей
Опыт работы с одним из фреймворков: React / Angular / Vue
Как правило, выбор фреймворка не столь принципиален: работодатель готов рассмотреть кандидата с опытом в любом из трех, т.к. довольно быстро можно пересесть на нужный специально под проект.
Для бэкендера есть несколько вариантов. Каждый пункт в списке — пара из языка и его фреймворков:
PHP + Laravel / Yii 2 / Symphony
Javascript + NodeJS (Express.JS, Nest.js, TypeScript, GraphQL, Apollo)
Каждый из наборов актуален для написания серверной части сайтов, поэтому можно выбрать на свое усмотрение. В любом случае понадобится овладеть еще и этими знаниями:
HTML & CSS — понимание верстки сайтов
SQL (PostgreSQL / MySql) — работа с базами данных
Архитектуры и паттерны — как писать код, который легко поддерживать и масштабировать
В большинстве случаев это необходимый минимум, джентельменский набор для бэкенд-разработчика, работающего над сайтами. Далее, можно развиться как разработчик в 2 разных направлениях: начать осваивать технологии из списка фронтендера, т.е. стать Fullstack-разработчиком, или углубиться в бекенд и хайлоад. Выбрав второй путь, будет полезно освоить следующие технологии:
NoSql (MongoDB, Reddis, Cassandra)
Мобильная разработка
Более молодое направление, в котором меньше вакансий, но пока наблюдается дефицит кадров. Языки программирования выбираются в зависимости от того, под какую платформу вы будете создавать приложения.
Android-разработчик:
В большинстве проектов нужно знать и Java и Kotlin
Новый код чаще пишется на Kotlin, однако очень много кода, который нужно поддерживать, написан на Java
Kotlin молодой, но очень перспективный язык, созданный питерской компанией Jetbrains в 2016 году. Он полностью совместим с Java, но примерно на 40% короче его, что значительно ускоряет разработку. Кроме того, в какой-то момент Google, устал от исков со стороны правообладателей Java за использование кода в Android и назвал Kotlin предпочтительным языком для Android-разработки. Сейчас все чаще приложения пишут на нем. Однако на текущий момент все еще очень много проектов, написанные на Java, которые нуждаются в поддержке и развитии. Поэтому Android-разработчику надо знать оба языка, чтобы уметь читать и вносить изменения в старый код.
iOS-разработчик:
Достаточно знать Swift
Старый код написан на Objective-C
Легкий и простой Swift пришел на смену и значительно потеснил первый iOS-язык Objective-C. Эти языки несовместимы, поэтому новые проекты начинают на Swift и его вполне достаточно для разработки на платформе. А Objective-C остается актуальным только для старых больших проектов, которые не решились переписывать на Swift.
Что касается востребованности, то Java и Kotlin универсальные языки, которые используют не только для мобильной разработки и под различные платформы. А вот Swift подходит исключительно для мобильной разработки под iOS и десктопной разработки под MacOS.
Еще один путь мобильного разработчика — освоить библиотеку ReactNative для JavaScript. Она устроена таким образом, что написанный код работает под все платформы. С одной стороны это очень удобно. Однако нередки случаи, когда появляется необходимость прописать нативный код для каждой платформы, а это значит нужно иметь наготове знания и Kotlin, и Swift.
Серверные приложения
Путь разработчика серверных приложений во многом похож на бэкендера, разрабатывающего сайты. Во-первых, надо выбрать и изучить один из языков. Сейчас в ТОП-е по количеству вакансий на российском рынке:
Во-вторых, как и бэкендеру, для большинства задач вам понадобятся навыки работы с базами данных и умение писать качественный код. Тут вам пригодятся:
SQL (PostgreSQL / MySql)
Архитектуры и паттерны
Дальше можно изучить:
Алгоритмы и структуры данных
NoSql (MongoDB, Reddis, Cassandra)
Из этого самый сложный пункт — выбор языка. Я подготовил сравнительную таблицу:
C++, на мой взгляд, один из самых сложных в освоении язык, подходящий в основном для серверных, десктопных программ и игр, реже — для Data Science. Разработка на нем занимает значительно больше времени, но дает программисту огромные возможности. C++ используют для программ, требовательных к быстродействию, например, Photoshop, или масштабных игр, так как с его помощью можно контролировать и распределять нагрузку на «железо».
Golang (Go) появился как более простая версия С++. Его легко освоить, и он заточен под высокие нагрузки и многоядерные процессоры, но имеет очень ограниченный функционал, например, нет дженериков, исключений и т.д., которыми обладают другие языки программирования. В первую очередь его целесообразно использовать для консольных утилит и highload бэкенда. Вакансии разработчика на Go открывают преимущественно крупные корпорации, хотя в последнее время спрос на разработчиков Go начал появляться и в проектах поменьше.
Разработка игр
Выбор языка во многом определяет платформу, на которой вы сможете писать игры:
C++, Unreal Engine — PC, обычно используется для масштабных игр, требовательных к быстродействию «железа»
Если по выбору языка какие-то моменты не осветил, задавайте вопросы — отвечу.
Студенты периодически спрашивали меня какой язык программирования учить чтобы получить хорошую работу и зарплату. Конечно, я не мог сказать учите этот язык, а этот не учите и будет вам счастье. Но зато мог дать информацию о языках программирования чтобы этот выбор был легче. Проклассифицируем языки программирования с семи сторон: Модные и не модные • Компилируемые и интерпретируемые • Универсальные и специализированные • Алгоритмические и языки описания данных • Низкоуровневые и высокоуровневые • Объектно-ориентированные и языки структурного программирования • Сопутствующие Фреймворки, Библиотеки и Технологии.
Первый способ классификации, в котором есть доля шутки: Модные или популярные языки программирования, и вышедшие из моды или активного применения
Почему некоторые языки становятся модными, а о других почему-то забывают? Во-первых, смена технологий. Например, во времена операционной системы MS DOS, которая работала на 16-битных процессорах Intel, огромной популярностью пользовались языки Турбо C и Турбо Паскаль. А владеющие Ассемблером программисты считались элитой. Но, по понятным причинам, мы теперь не пользуемся ни этими устаревшими процессорами, ни системой MS DOS, так что языки отпали сами собой. Хотя мне, например, они до сих пор очень нравятся.
Другая ситуация с языком Delphi, который был продолжением Турбо Паскаля, и который был очень популярен во времена первых 32-х битных версий Windows, однако не выдержал конкуренции с другими языками программирования, в том числе от компании Microsoft, которые развивались более активно.
Это может быть и победа в конкуренции двух аналогичных языков, например, таких как JScript от Microsoft для веб-браузеров и JavaScript, первоначально представленный компанией Netscape. Популярным JavaScript стал за счет большей открытости и поддержки большим числом компаний разработчиков.
Языки С и С++ долгое время остаются популярными благодаря мнению о высокой эффективности программ, которые написаны на них. В общем, так оно и есть. Однако, постепенно другие языки программирования стали приобретать популярность не только за эффективность выполнения, но и за легкость в изучении, написании и поддержке программ, чего нельзя с уверенностью сказать о C++.
За большие возможности и гибкость С++ требует от программиста дисциплины и культуры программирования, иначе, как шутят программисты, он может превратиться из языка написания программ в язык для написания ошибок.
Несмотря на провозглашаемый стандарт языков C и C++, программы, написанные для компиляторов разных фирм редко когда бывают полностью совместимы по исходным кодам. Эту особенность тоже надо учитывать при его изучении.
А язык TypeScript получил популярность в качестве ответа на проблему сложности поддержки программ написанных на JavaScript, языке, который сам по себе достаточно популярен.
Из современных популярных языков стоит отметить Python из-за сравнительной простоты изучения, открытости, и возможности применения в различных предметных областях, таких как веб, искусственный интеллект, компьютерные игры.
Практически у каждого языка программирования есть своя группа фанатов, хотя популярность сегодня совсем не означает популярность в ближайшем будущем или что популярный язык обязательно станет полезен именно вам. В общем, выбор всегда за вами.
2. Компилируемые и Интерпретируемые
Любая программа на языке программирования это прежде всего текст. Текст понятен человеку, и сравнительно легко может быть обработан компьютером, потому что буквы и другие текстовые символы в компьютере представлены некими целыми числами, их еще называют кодами символов. Программа, которая обрабатывает текст на языке программирования и создает по нему последовательность команд микропроцессора называется компилятор. То есть компилятор переводит числа, которые человек воспринимает как текст в другие числа, которые компьютер воспринимает как команды микропроцессора.
Языки, для которых требуется компилятор, называются компилируемыми. Чтобы запустить такую программу, мало просто написать ее. Надо еще прогнать ее через компилятор, получить исполняемый модуль, например, в операционной системе Windows это файл с расширением .exe, и только после этого запустить его на выполнение.
Такая схема, конечно, не всех устраивала и программисты придумали языки, которым не требуется компилятор. Для таких языков перевод текста в команды микропроцессора происходит незаметно сразу после запуска текстовой программы. Правда, для этого текстовая программа должна запускаться под управлением другой уже готовой программы, которая называется Интерпретатор. Интерпретатор и делает эту незаметную компиляцию. Языки для которых требуется интерпретатор назвали Интерпретируемыми.
Главное отличие компилируемых языков от интерпретируемых в скорости выполнения программ. Считается, что программы написанные на компилируемых языках выполняются быстрее чем на интерпретируемых. Но сам процесс написания и тестирования интерпретируемой программы проходит проще, так как нет необходимости в промежуточном шаге компиляции.
Похожим образом, программа на TypeScript сначала компилируется в текстовую программу, или, как говорят, в код на JavaScript, который затем уже может быть выполнен интерпретатором JavaScript. Такое усложнение позволяет воспользоваться преимуществами строгой типизации данных и отловом ошибок на этапе компиляции, которые доступны в TypeScript.
3. Универсальные и специализированные
Классификация говорит сама за себя. Есть языки, на которых можно в принципе написать любую программу, но не всегда это можно сделать, например, быстро. Или такая программа не обязательно будет оптимально быстро работать. Типичный универсальный язык всех времен и народов: С++. И в этом его большой плюс. А, может, даже два плюса )).
Для разных областей приложений создаются свои языки или скрипты. Особенно это относится к компьютерным играм, в которых переплетаются сразу несколько видов искусства, науки и технологии. Но системы разработки игр также используют и уже известные языки, например, Python в системе нарративных игр Ren’Py или язык Swift для устройств Apple.
4. Алгоритмические и Языки описания данных
Алгоритмические языки, конечно, тоже умеют описывать данные, но в основном предназначены для создания больших и сложных программ, которые описывают действия, то есть алгоритмы.
Языки же описания данных предназначены только для описания данных для разных типов приложений. Эти языки можно считать необходимой нагрузкой к обычным алгоритмическим языкам. Например, если вы учите JavaScript для разработки веб-приложений, то скорее всего вам придется также изучить и синтаксис каскадных таблиц стилей CSS и язык описания данных JSON, в формате которого удобно передавать данные между веб-сервером и клиентом.
Или, например, язык работы с базами данных SQL, по сути является языком для обработки и получения данных, но также включает в себя раздел Data Definition Language или Язык Описания Данных.
Вообще, на способы описания и управления данными сейчас разработчикам приходится обращать внимания, пожалуй, не меньше чем на описание алгоритмов.
5. Низкоуровневые и Высокоуровневые
Низкоуровневые: Assembler, CIL,
Высокоуровневые: любой объектно-ориентированный или поддерживающий сложные типы данных язык.
Этот тип классификации, хоть и немного теряет актуальность, поскольку подавляющее большинство языков теперь можно отнести к высокоуровневым, но все еще имеет место, поскольку низкоуровневые языки существуют.
Эта классификация была актуальна на заре развития компьютеров, когда число доступных компиляторов можно было пересчитать по пальцам, а написать, например, драйвер клавиатуры на Ассемблере можно было в качестве развлечения в свободное время.
Напомню, что Ассемблер, это язык, команды которого максимально соответствуют командам самого микропроцессора, которые позволяют обрабатывать данные размером один, два или четыре байта, за счет чего представить на нем сложные типы данных очень и очень проблематично. Но зато по скорости выполнения программ языку Ассемблера просто нет равных.
6. Объектно-Ориентированные и Структурные языки программирования
Появление объектно-ориентированного программирования, сокращенно ООП, примерно со второй половины 80-х годов 20-го века стало настоящей технологической революцией. Это был буквально переворот, сейчас объясню почему. До ООП были популярны языки структурного программирования. И программисты были вполне счастливы писать программы на структурных языках высокого уровня, потому что в свое время это тоже было колоссальным шагом вперед.
Дело в том, что компьютер удалось создать только после титанических усилий таких гениев как Алан Тьюринг, который разработал свою теорию — машину Тьюринга, на основе которой и работают все числовые компьютеры в наши дни. Принцип машины Тьюринга, вкратце, состоит в том, что в оперативной памяти записана последовательность команд микропроцессора, в том числе команд условных или безусловных переходов на другие команды. Эти переходы на ассемблере называются JMP (англ.: jump — прыжок, переход), а в языках высокого уровня обозначаются командой GOTO (англ.: go to — перейти к чему-л.).
Для программирования компьютера первоначально существовал язык Ассемблер, команды которого почти один в один соответствуют командам микропроцессора. Теоретически, на Ассемблере можно написать любую программу, но практически перенос абстракций прикладных задач на него совсем не простое дело.
Для программирования прикладных задач, примерно с начала 70-х годов 20-го века и появилось структурное программирование, для создания которого потребовались усилия других гениев, таких как Никлаус Вирт, создатель языка Паскаль и Эдсгер Дейкстра, который первым написал о необходимости избавляться от оператора GOTO в языках высокого уровня и предложил решение как это сделать с помощью трех типов операторов и функций.
На практике это вылилось в появление языков программирования, таких как Basic, С, Паскаль, Algol, Cobol, Fortran, PL1. Разработка программ методом «сверху вниз» в структурном программировании превратилась в сплошное удовольствие. Суть ее состояла в написании набора функций, содержащих подфункции, которые можно вызывать, подставляя на вход нужные данные и получая соответствующий результат.
Таким образом, в языках структурного программирования алгоритмы на основе функций стоят как бы на первом месте, а данные для них можно брать откуда угодно. Не последнюю роль в этом сыграла идея автора кибернетики Норберта Винера о функции как о черном ящике, на вход которому можно подавать любые данные и наблюдать получаемый выход.
Для небольших задач типа сортировки данных или нахождения кратчайшего пути структурное программирование подходило идеально. Были найдены решения для большинства сложных алгоритмических задач. Появились фундаментальные труды, такие как многотомник “Искусство программирования” Дональда Кнута, который до сих пор считается настольной книгой для программистов.
Однако, увеличение сложности программ в результате привело к появлению и бо́льших шансов на внесение ошибок в программы, так как возможность подставлять любые данные на вход процедурам и функциям влекло за собой побочные эффекты. Так, например, в 1999 году космический аппарат NASA «Mars Climate Orbiter» потерпел крушение в из-за ошибки в программе — подстановки неправильных данных.
В результате появилась новая концепция объектно-ориентированного программирования, в котором во главу угла ставится, как я его называю, принцип актуальности данных, а функции становятся как бы приложением к данным, которые они должны обрабатывать. Объект это, в первую очередь, набор данных со своими функциями. В ООП вводятся ограничения на доступ функций к «чужим» данным, что уменьшает возможность непреднамеренного изменения данных и резко повышает надежность программ.
Update 24.02.2021
См. также видео-версию этой главы.
7. Сопутствующие Фреймворки (Frameworks), Библиотеки и Технологии
С определенным языком программирования может быть связана технологическая цепочка или целая система программирования, которые также называют термином фреймворк.
Для использования языка С++ от Microsoft для первых 32-х битных версий Windows программистам для создания оконных приложений также приходилось изучать библиотеку MFC.
Для разработки веб-приложений с помощью технологии MVC от Microsoft программистам также потребуется язык разметки веб-страниц Razor.
Для создания современных приложений на универсальной платформе Microsoft может потребоваться язык разметки XAML.
Другие примеры:
Ruby on Rails — серверная платформа разработки веб-приложений.
Для компьютерных игр, такие как Unity, Cocos, Unreal Engine.
Для 3D графики: OpenGL, DirectX.
Наверно, возможны и другие способы классификации языков программирования, например, со строгой типизацией и без. Но они интересны тем, кто уже разбирается в программировании, этот же обзор скорее для начинающих.
Выводы
В принципе, чем больше языков знает программист, тем увереннее себя чувствует как профессионал. Но в наше скоростное время возможно и такое, что версия языка может потерять свою актуальность буквально за полтора-два года. Например, у языка TypeScript c 2015 по 2019 год, то есть примерно за 5 лет, было выпущено, внимание, более 20-ти обновлений.
Если же с компанией еще не определились, то можно начать с одного из универсальных языков программирования. Из-за повсеместного проникновения интернета, для программиста желательно хотя бы в общих чертах представлять себе что такое язык HTML, а также сопутствующие языки описания данных типа XML и JSON. Желательно также иметь представление о языке управления базами данных SQL.
Прошло то время, когда работать с одной и той же версией языка программирования можно было десятилетиями. В наше время особенность работы программиста состоит в постоянном изучении новых языков и технологий. Курсы по программированию могут быть хорошим трамплином, но основной опыт программисты получают в процессе работы, как бы учась и работая одновременно.
И напоследок, буквально за несколько лет как грибы после дождя стали появляться системы визуального программирования без программистов, например для создания веб-сайтов, такие как WordPress, Wix, Bitrix24. Для обычных пользователей они позволяют выбрать дизайн, подключиться к данным и самому запрограммировать бизнес-процессы.
Глядя на эти системы может сложиться впечатление, что программисты скоро окажутся не нужны. Но отгадайте, кто создает все эти системы программирования без программистов? Те же программисты с помощью все тех же обычных языков программирования.
По данным SuperJob, за год потребность в разработчиках выросла на 190%. О том, как выбрать язык программирования и начать с ним работать, рассказывает Владимир Языков, преподаватель курсов Нетологии и разработчик с 15-летним стажем. Да, ему и самому нравится его фамилия
Статья будет полезна тем, кто только присматривается к профессии программиста, хочет узнать побольше о языках программирования и выбрать свой.
Владимир Языков
Разработчик с 15-летним стажем и основатель компании Useful Web
Какими бывают и где используются языки программирования
Язык программирования похож на иностранный, только с его помощью донести информацию можно не до англичанина или француза, а до компьютера. Цель начинающего программиста — научиться изъясняться так, чтобы компьютер его понимал. Для каждой задачи, платформы и операционной системы хороши определённые языки, а всего их существует около 9 000. Изучать их все не нужно, можно успешно работать всего с несколькими языками или даже с одним.
По традиции, начиная осваивать новый язык, программист пишет на нём скрипт, который выводит на экран надпись Hello, World! Вот как это выглядит на разных языках:
print("Hello, World!") Python using System;
fun main(args : Array ) println("Hello, world!")
> Kotlin
Языков программирования так много, потому что программисты постоянно в поисках новых инструментов и возможностей, чтобы упростить и сделать более эффективным процесс разработки. Поэтому создаётся много узкоспециализированных языков, написанных специально под определённую область, а популярные языки широкого применения регулярно совершенствуются и обновляются.
Языки программирования используют в самых разных сферах. Кроме разработчиков, они нужны робототехникам, аналитикам, системным администраторам и иногда даже дизайнерам и редакторам.
Условно области, где применяются языки программирования, можно разделить на две большие группы:
- Бизнес — разработка программ, которые помогают решать конкретные проблемы людей. Например, программист может создать для продуктового магазина сервис по доставке.
- Развлечение — языки программирования используются для создания развлекательных приложений и игр.
Остановимся на самых популярных направлениях программирования.
Языки для веб-разработки
Веб-разработка имеет дело с созданием сайтов и приложений и ведётся по двум основным направлениям — фронтенд и бэкенд. Разберёмся на примере.
Практически в любом бизнесе есть фронт-офис и бэк-офис — подразделения, отвечающие за внешние и внутренние процессы в компании. В ресторане клиентов встречают хостес и сервированные столики — фронт-офис. Но готовятся все блюда, которые вынесут в зал, на кухне — её не видно клиентам, но она отвечает за ключевые процессы в бизнесе — бэк-офис.
Так вот, фронтенд — это внешняя оболочка сайта или приложения, то, что видит пользователь, а бэкенд — все отвечающие за это внутренние процессы, они пользователю не видны.
Для работы во фронтенде нужны три языка: HTML, CSS и JavaScript (JS). При этом настоящий язык программирования только последний.
Кстати, в 2021 году центр профориентации ПрофГид разработал точный тест на профориентацию. Он сам расскажет вам, какие профессии вам подходят, даст заключение о вашем типе личности и интеллекте.
JavaScript
JavaScript является объектно-ориентированным языком.
Используется для программирования в:
- пользовательских скриптах в браузере;
- серверных, десктопных и мобильных приложениях (фреймворк React Native);
- виджетах и прикладном ПО;
- бытовой техники.
Имеет низкий порог вхождения, поэтому является хорошим решением для детей и начинающих разработчиков.
Плюсы
- Простота в освоении и дальнейшей реализации.
- Огромное количество решений под любые задачи.
- Высокая востребованность.
- Совместимость с другими языками.
- Возможность использовать Node.js, который выводит JavaScript за пределы браузеров.
Минусы
- Большое количество мелких ошибок. Они поддаются быстрому исправлению, но вызывают раздражение.
- Отсутствие типизации данных.
- В виду очень высокой популярности и развития, быстро устаревают подходы и библиотеки, а на смену им приходят новые, другие.
Java появился в 1995 году, является высокоуровневым языком программирования. Используется для создания мобильных приложений под ОС Android, а также для:
- серверных приложений для финансовой сферы;
- трейдинговых и научных приложений;
- высокопроизводительных систем;
- веб-приложений и 2D-игр;
- программ, технологий для Big Data;
- J2ME-приложений, других сфер.
Синтаксис Java похож на C, однако является более простым для разработки и восприятия.
Плюсы
- Достаточно низкий порог вхождения.
- Широкое распространение.
- Поддержка большого количества библиотек.
- Строго-типизированный объектно-ориентированный синтаксис.
Минусы
- Многословный и сложный код.
- Огромное количество библиотек и legacy (устаревшего) кода.
Ruby – динамический высокоуровневый язык программирования, пришедший на рынок в 1995 году. Отличается динамической типизацией, используется в веб-разработке и разработке операционных систем (Linux, Mac OS X и т. д), а также в системном администрировании. Популярность приобрел фреймворк Ruby on Rails, который используется в стартапах. Фреймворк применялся при создании многих популярных сайтов и сервисов, таких как Netflix, Kickstarter, GitHub.
Плюсы
- Чистый и достаточно простой синтаксис.
- Кроссплатформенность.
- Поддержка сообщества программистов.
- Наличие мощного встроенного отладчика.
Минусы
- Высокий порог вхождения, новички могут испытывать сложности при изучении языка.
- Не слишком высокая популярность.
- Малое количество полезных и актуальных обучающих материалов.
Плюсы
Минусы
Python
Python вышел на рынок в 1991 году, является высокоуровневым языком программирования общего назначения. Имеет простой синтаксис, используется для веб-разработки (фреймворки Django, Flask, Pyramid, Pylons), обработки данных (в том числе и для машинного обучения, анализа данных), прототипирования, а также для написания скриптов, игр и программирования серверных частей приложений.
Плюсы
- Понятный синтаксис.
- Средний порог вхождения.
- Широкая сфера применения.
- Мощное комьюнити.
- Кроссплатформенность.
- Много библиотек для программирования на Python.
Минусы
- Программы на Python медленные.
- Ограниченные возможности статического анализа кода.
Kotlin
Kotlin появился в 2017 году, является статически типизированным языком программирования, имеющим открытый код. Может запускаться на Java Virtual Machine, основная сфера разработки – создание Android-приложений. Язык используют многие крупные компании: Uber, Pivotal, другие. Представители компании Google заявляют, что этот язык является приоритетным в сфере разработки для ОС Android.
Плюсы
- Отличается последовательным синтаксисом.
- Совместим с Java.
- Поддерживает Android Studio.
- Прост в освоении.
- Имеет достойную производительность.
- Конкуренция среди разработчиков невысокая, ведь язык относительно молодой, но вскоре ситуация может измениться.
Минусы
- Наблюдаются проблемы со скоростью компиляции кода.
- Сообщество разработчиков небольшое, поэтому количество ресурсов для обучения ограничено.
PHP появился в 1995 году, является скриптовым языком общего назначения. Ключевая сфера использования – разработка веб-приложений. Используется для создания веб-сайтов, общеорганизационного программного обеспечения (CMS, CRM и т. д.), backend для мобильных приложений, динамичных страниц, решения других задач.
Плюсы
- Быстрое изучение.
- Кроссплатформенность.
- Ориентация на веб-разработку.
- Много сфер применения.
Минусы
- Непоследовательность синтаксиса.
- Неорганизованное сообщество разработчиков.
Swift
Swift появился в 2014 году, является открытым компилируемым языком программирования общего назначения. Является продуктом компании Apple, ориентирован на разработчиков приложений под iOS и macOS. Вскоре может полностью заменить язык Objective-C. Используется для написания приложений для смартфонов и других продуктов Apple.
Плюсы
- Повышенная производительность.
- Имеет открытый исходный код.
- Пользуется высоким спросом в сфере разработчиков и их клиентов.
- Получает хорошую поддержку.
- Является приоритетным для компании Apple.
- Имеет легко читаемый и логичный код.
- Совместим с Objective-C.
Минусы
- Возможны проблемы во время разработки под более старые версии iOS.
- Язык молодой, поэтому все недостатки пока не раскрыты.
Go (Golang от Google language) – компилируемый многопоточный язык. Появился в 2009 году, был разработан под эгидой компании Google. Изначально был предназначен для создания высокоэффективных программ, но программисты отмечают, что он больше подходит для области разработки backend веб-приложений. Имеет ограниченную сферу применения, подходит для создания консольных утилит и сетевого ПО.
Плюсы
- Высокая производительность.
- Простейший синтаксис.
- Низкий порог вхождения, что актуально для начинающих программистов.
Минусы
- Ограниченная сфера применения.
- Малая распространенность и размытые перспективы.
C++ - один из самых популярных языков программирования. Используется практически во всех сферах разработки: игры, компьютерные программы, веб-серверы, другое. Применяется при проектировании встроенных и операционных систем, игровых движков, баз данных, драйверов и т. д.
Плюсы
- Совместимость с C.
- Доступность учебных материалов.
- Гибкость и эффективность.
- Универсальность.
Минусы
- Высокий порог вхождения.
- Комбинация свойств высокоуровневых и низкоуровневых языков.
- Сложности, связанные с выявлением ошибок.
C – низкоуровневый язык программирования, который оказал влияние на формирование многих более современных языков. Используется для написания низкоуровневых продуктов: ОС (UNIX и схожие) и драйверы для них, системные службы, микроконтроллеры.
Читайте также:
- Положение о проведении соревнований по боксу ворд
- Как называется программа в первом секторе диска которая загружает в память ядро операционной системы
- Vba excel переместить лист в конец
- Как называется составная часть презентации в powerpoint содержащая различные объекты
- Программа для зеркального отображения телефона на android в автомобиле