انواع زبانهای برنامه نویسی و کاربرد آنها

اگر شما هم از علاقه مندان برنامه نویسی هستید وسوالاتی داریدمثه اصن چه زبونی باید یاد بگیرم؟ کاربرد هر کدومشون چی هست؟ کدومشوم برای شروع مناسبه؟ این مقاله دقیقا به این سوالات پاسخ میده پس بریم سر اصل مطلب:

زبان پایتون (Python)

گوگل میگه:

زبان برنامه نویسی پایتون از ابتدا تا کنون یک بخش مهم از گوگل بوده و همانقدر که سیستم رشد می کند و کامل می شود، مهم باقی خواهند ماند.

ویژگی های پایتون

• دستورهای آسان، کوتاه
• خوانش آسان به دلیل ساده بودن دستور های این زبان
•  جزء زبان های برنامه نویسی سطح بالا (High Level) هست.
• مناسب برای افراد تازه کار برای شروع برنامه نویسی(به دلیل ویژگی های ذکر شده)
• زبان برنامه نویسی پایتون ، یک زبان general-purpose یا عمومی است.
• بر روی سیستم عامل هایی مانند ویندوز – مک – لینوکس – رزبری پی آی – یونیکس – اندروید – IOS اجرا می شود.
• زبان برنامه نویسی پایتون جزء زبان های تفسیری interpreted به شمار می رود.پ
• برنامه نویسانی که برای تولید نرم افزار هایشان از زبان برنامه نویسی پایتون استفاده می کنند نگرانی در مورد مدیریت حافظه ندارند.
• پایتون یک زبان برنامه نویسی شی گرا است.
• به راحتی قابل اجرا و دیباگ کردن می باشد.
• قابلیت منحصربفرد زبان برنامه نویسی پایتون این هست که شما می توانید آن را با زبان های دیگر ترکیب کنید
• Open-source (متن باز) می باشد.

استارتاپ هایی مانند گوگل، نتفلکس، اسپاتیفای، یوتیوب و ناسا از زبان برنامه نویسی پایتون استفاده می کنند  که این موضوع اعتبار و محبوبیت پایتون را به نمایش می گذارد

کتابخانه های فوق العاده زبان پایتون

• py
• Flask
• CherryPy
• Pyramid
• Django
• web2py

این کتابخانه ها باعث شده اند که زبان برنامه نویسی پایتون

برای ساخت برنامه های تحت وب قدرتمند مورد توجه برنامه نویسان وب قرار بگیرد باشد.

نقاط قوت زبان برنامه نویسی پایتون

• مختصر بودن دستورات
• اتوماتیک سازی کارهای تکراری
• سرعت بخشیدن به کارها
• ادغام موثر سیسستم ها
• یادگیری آسان و سریع
• سادگی دستورات
• ثبات
• دارا بودن کتابخانه ها و فریمورک های متنوع
• انعطاف پذیری
• خوانایی کد

کاریرد پایتون

• Data science و data analysis در زبان پایتون

از زبان برنامه نویسی پایتون برای آنالیز داده ها استفاده میشود.پایتون در این زمینه می تواند به ساخت برنامه هایی برای تجزیه و تحلیل داده ها کمک کند.

• Security در زبان پایتون

دلیل امنیت بالای زبان برنامه نویسی پایتون این هست که بطوری طراحی شده که می تواند با صورت خودکار با رایج ترین تهدیدهای امنیتی مقابله کند.

•  Machine learning و artificial intelligence زبان پایتون

ثبات، انعطاف و ابزارهای آماده ۳ پارامتر مهم برای آماده سازی پروژه های هوش مصنوعی است که زبان برنامه نویسی پایتون هر سه قابلیت را دارد.

ویژگی هایی که از آنها نام بردیم از جمله:

• سادگی
• ثبات
• دارا بودن کتابخانه ها و فریمورک های لازم برای artificial intelligence
• انعطاف پذیری
• عدم وابستگی به پلت فرم های مختلف

باعث می شوند که الگوریتم های پیچیده هوش مضنوعی و Machin learning به راحتی قابل پیاده سازی باشد.

نقاط ضعف زبان برنامه نویسی پایتون

• سرعت پایین
• ارورهای زمان اجرا
• نامناسب بودن برای موبایل و بازی سازی
• پیشرفته نبودن دسترسی به دیتابیسس
• استفاده بیش از حد حافظه
• قابل شناسایی بودن باگ ها در زمان اجرا
• محدودیت های طراحی زبان برنامه نویسی پایتون

زبان سی شارپ (#C)

سی شارپ زبان برنامه نویسی فوق العاده ای است که درهای بسته زیادی را به روی برنامه نویسان گشوده.

. این زبان در سال ۲۰۰۰ توسط آقای آندرس هلزبرگ ساخته شد و توسط دو استاندارد برنامه نویسی ECMA و ISO تائید شده است

زبان برنامه نویسی جاوا توسط شرکت sun به بازار معرفی شد. این شرکت قصد داشت تا کنترل طراحی و تکامل زبان جاوا را در دست داشته باشد.در همان زمان شرکت مایکروسافت هم می خواست نقشی در تکامل زبان برنامه نویسی جاوا داشته باشد. مایکروسافت تصمیم گرفت جاوا را تغییر دهد اما با مخالفت شرکت sun روبرو شد. به همین دلیل در نهایت مایکروسافت زبان خودش یعنی C# را به وجود آورد.

کاربردهای زبان سی شارپ

• تبادل اطلاعات
• انجام سرویس های وب
• ساخت برنامه های قوی

ویژوال استدیو برای تولید آسان برنامه با زبان برنامه نویسی سی شارپ و .NET Framework امکاناتی فراهم کرده است.

این امکانات شامل یک محیط برای ویرایش کدها، طراحی کننده واسط کاربری و دیباگ کننده می باشد.

سی شارپ از نظر بهره وری بسیار شبیه به ویژوال بیسیک و از نظر قدرت به c++ شبیه می باشد.

• زبان برنامه نویسی سی شارپ علاوه بر object-oriented بودن، component-oriented نیز می باشد.

کتابخانه قدرتمند دات نت

ASP.Net کتابخانه خارق العاده ای است که به وسیله مایکروسافت طراحی و تولید شده.

با استفاده از این کتابخانه می توانید امکانات متفاوتی را به نرم افزار های خود اضافه کنید.

قابلیت های این کتابخانه باعث می شود پروسه تولید نرم افزار را سریع تر جلو ببرید.

• Common language run time(CLR) :

یک جزء از کتابخانه دات نت است و در واقع یک محیط برای اجرای کدها است

CLR با فراهم کردن سرویس های متنوع موجب می شود تا کدها و پروسه توسعه نرم افزار راحت تر انجام شود.

asp.net و MVC ابزاری برای توسعه دهندگان وب

سی شارپ به دلیل داشتن دو فریمورک محبوب asp.net و MVC ،برای توسعه دهندگان وب هم می تواند گزینه مناسبی باشد.

این دو فریمورک ابزار و سرعت بالای توسعه نرم افزار را برای برنامه نویسان وب فراهم می کنند.

مایکروسافت برای برای توسعه دهندگان خود قابلیت ساخت موبایل اپلیکیشن را هم فراهم کرده است.

سی شارپ علاوه بر ویندوز و وب در دنیای موبایل هم به وسیله زامارین برای خود جایی باز کرده است.

زامارین ابزاری است که برای ساخت اپلیکیشن های موبایل از C# استفاده می کند. اپلیکیشن هایی که توسط زامارین تولید می شوند برای تمام سیستم عامل هایی مانند اندروید و IOS قابل استفاده هستند.

و در نهایت برای ساخت وب سایت می توانید از سی شارپ نیز استفاده کنید.

مزایای زبان برنامه نویسی سی شارپ

• امنیت
• تبادل اطلاعات
• انجام سرویس های وب
• ساخت برنامه های قوی
• کامپایلی
• زباله روبی
• پرس و جو آسان
• چندنخی
• شی گرا
• component-oriented
• متناسب با کلیه پلت فرم ها
• چند سکویی
• آسان
• strong typing

معایب زبان برنامه نویسی سی شارپ

• امکان پذیر نبودن ایجاد تغییرات در زمان اجرا
• وابستگی به پلتفرم ویندوز

زبان پی اچ پی (PHP)

درباره ی زبان PHP:

• معروف ترین زبان اسکریپتی سمت سرور هست که روزانه افراد زیادی به جامعه کاربران این زبان افزوده می شود.
• نزدیک به ۸۰% از وب سایت هایی که در اینترنت وجود دارند از زبان php استفاده می کنند
• رسانه اجتماعی فیسبوک کار خود را با این زبان آغاز کرده است و کماکان از آن استفاده می کند.
• سایت ویکی پدیا، بعلاوه سیستم های مدیریت محتوا مانند وردپرس، مگنتو، دراپال و جوملا از این زبان استفاده می کنند.
• مزیت پی اچ پی برای کاربران جدید آن این است که می توانند آن را به راحتی بیاموزند.
• برنامه نویسان حرفه ای می توانند از مزایای ویژگی های پیشرفته php بهره مند شوند.
• چشم گیرترین ویژگی زبان برنامه نویسی php قابلیت ترکیب شدن آن با زبان html است که جلوتر در مورد آن توضیح خواهیم داد.
• زبان php یک زبان general-purpose است.
• زبان php همانند زبان های دیگر کارهایی از قبیل جمع آوری داده های یک فرم، تولید محتوای پویا و ارسال و دریافت داده را انجام می دهد اما توانایی این زبان فراتر و گشترده تر می باشد.
• مهمترین و پایه ای ترین هدف این زبان “اسکریپت نویسی سمت سرور” است.
•  

سیستم عامل هایی که php بر روی آن ها قابل اجرا است :

• Linux
• Microsoft Windows
• macOS
• Mac OSX
• RISC OS
• FreeBSD
• NetBSD
• OpenBSD

بنابراین این زبان یک زبان cross platform شناخته می شود.

معروف ترین کتابخانه های php:

• Laravel
• Zend
• CodeIgniter
• Symfony
• CakePHP
• Yii
• Phalcon
• FuelPHP
• PHPixie
• Slim
•  

امنیت در زبان PHP

امنیت در زبان PHP یکی از موارد بحث برانگیز می باشد چراکه از این زبان به عنوان یک زبان نا امن نام برده شده است.

یکی از نیازهای برنامه نویسانی که از زبان پی اچ پی استفاده می کنند پیدا کردن راهی برای برقراری امنیت نرم افزارهایشان هست.

قابلیت های ذاتی زبان PHP برای ایمن سازی نرم افزار ها تا حدودی کار برنامه نویسان را برای حفاظت از نرم افزارهایشان در برابر تهدیدهای امنیتی، آسان می کند.

نقاط ضعف زبان برنامه نویسی PHP

• بطور ۱۰۰ درصد شی گرا نیست
• لازم است برنامه نویسان این زبان علاوه بر PHP ،کتابخانه های آن را بیاموزند
• امکانات اضافه کتابخانه های PHP سرعت و عملکرد وب سایت را پایین می آورند.

نقاط قوت زبان برنامه نویسی PHP

• زبان برنامه نویسی php علاوه بر شی گرا بودن می تواند روالمند نیز باشد.
• دارای مستندات گسترده است
• پشتیبانی توسط اکثر وب سرور ها
• بروزرسانی منظم و متناسب با تکنولوژی های روز
• کوتاه بودن مدت زمان یادگیری
• قابلیت ادغام آسان با HTML
• پشتیبانی گسترده انواع دیتابیس
• عدم وابستگی به مرورگر ها
• آزادی عمل جهت انتخاب وب سرور
• دارا بودن کتابخانه های متنوع
• بارگذاری سریع
• آسان بودن نگهداری از نرم افزارها

زبان برنامه نویسی جاوا (JAVA)

اوایل دهه ۱۹۹۰ بود که شخصی به نام James Gosling یک زبان برنامه نویسی شی گرا به نام جاوا را به بازار عرضه کرد.این زبان از سال ۱۹۹۶ تا سال ۲۰۱۹ نزدیک به ۱۲ بار بروز رسانی شد.

زبان برنامه نویسی جاوا با هدف “به راحتی” قابل استفاده بودن و همچنین کامپایل و دیباگ آسان توسعه یافته است.

برنامه نویسان زبان جاوا را یک زبان قدرتمند می شناسند به دلیل اینکه دارای ویژگی های زیر است:

• مدریت حافظه قوی
• امنیت به دلیل عدم وجود اشاره گر ها
• زباله روبی (garbage collection) اتوماتیک
• مدیریت خطا

از زبان برنامه نویسی جاوا می توان در زمینه های متفاوتی از جمله برنامه های تحت وب، موبایل، بازی و راه حل های تجارت الکترونیک استفاده کرد.

زبان برنامه نویسی جاوا به این دلیل نسبت به زبان C++ راحت تر است که، مدیریت حافظه و زباله روبی در آن به صورت اتوماتیک انجام می شود.

تمرکز بر روی آبجکت ها، ایجاد و دستکاری آن ها باعث می شود این زبان جزء زبان های برنامه نویسی شی گرا باشد.

اما زبان جاوا به طور کامل شی گرا محسوب نمی شود.

اپلت جاوا چیست؟

نرم افزارهای کوچک اما پویایی که توسط زبان جاوا ساخته می شوند را اپلت می گویند. اپلت ها می توانند از طریق اینترنت برروی مرورگر های سازگار با جاوا اجرا شوند.

تفاوت بین برنامه های جاوا و اپلت های جاوا این هست که محیط اجرای آن ها متفاوت است.

اپلت های جاوا بر روی مرورگرهای سازگار با جاوا یا AppletViewer اجرا می شوند. این اپلت ها به عبارتی در یک صفحه وب جاسازی می شوند و بر روی مرورگر کلاینت اجرا می شوند.

برای مثال فایل های فلشی که در وبسایت ها استفاده می شدند نوعی اپلت بودند.

کاربردهای زبان برنامه نویسی جاوا:

• موبایل اپلیکیشن ها
• برنامه های تحت ویندوز
• برنامه های تحت وب
• وب سرور ها و اپلیکیشن سرور ها
• بازی ها
• اتصالات پایگاه داده

نقاط ضعف زبان جاوا :

• زمان اجرای طولانی
• استفاده زیاد از حافظه به دلیل اجرا بر روی JVM
• به دلیل نیاز به پردازش و حافظه بیشتر ، هزینه سخت افزار افزایش پیدا می کند
• زباله روبی آن کنترل نمی شود

امنیت در زبان جاوا:

جاوا جهت برقراری و بهبود امنیت برای برنامه نویسان از چند ابزار مختلف استفاده می کند که عبارتند از:

• JVM : جهت برقراری امنیت دارای مکانیزم های زیر است:
• Type-safe reference casting
• Structured memory access (no pointer arithmetic)
• Automatic garbage collection
• Array bounds checking
• Checking references for null
• Sandboxes : امنیت کاربران را در برابر برنامه های خطرناک در شبکه برقرار می کند. این هدف با اجرای برنامه های جاوا در محیط sandbox برقرار می شود.
• استفاده از API های امنیتی

نقاط قوت زبان برنامه نویسی جاوا :

• قابل اجرا بر روی همه پلتفرم ها مانند Windows, Mac, Linux, Raspberry Pi ، Sun Solaris ،
• آموزش و استفاده از این زبان آسان است
• Open-Source و رایگان
• امن – سریع – قدرتمند
• تعداد زیادی از برنامه نویسان جاواکار هستند
• شی گرا
• قابل حمل Portable
• تفسیری
• چند نخی
• توزیع شده
• پویا

(ویژگی های Portable ، Platform independent، Architecture neutral در مورد جاوا هر سه به یک معنا هستند. در واقع به قابلیتی که JVM برای برنامه های تحت جاوا به ارمغان می آورد اشاره دارد : “اجرا شدن بر روی پلتفرم های مختلف”)

زبان برنامه نویسی جاوا اسکریپت(java script)

برنامه نویسان تولید کننده برنامه های تحت وب برای برنامه نویسی سمت کلاینت نرم افزار خود می توانند به زبان اسکریپتی و قدرتمند جاوا اسکریپت اعتماد کنند.

هدف اصلی زبان جاوا اسکریپت بهبود بخشیدن به تعاملات یک کاربر با صفحات وب است.

زبان جاوا اسکریپت باعث می شود صفحات وب بسیار پویاتر و زنده تر به نظر برسند.

دیگر کاربرد این زبان در توسعه بازی ها و اپلیکیشن های موبایل است.

برنامه نویسان می توانند کدهای جاوا اسکریپت را در صفحات وب HTML بنویسند.

بنابراین این کدها به صورت خودکار در زمان اجرای یک صفحه وب بارگذاری می شوند.

اسکریپت هایی که با زبان جاوا اسکریپت نوشته می شوند برای اجرا نیازی به کامپایل شدن نخواهند داشت. چرا که به صورت plain text اجرا می شوند.

درباره ی جاوا اسکریپت:

• مزیتی که جاوا اسکریپت برای صفحات وب فراهم می کند این است صفحات استاتیک را به صفحاتی که با کاربران تعامل می کند تبدیل می کند.
• این قابلیت باعث می شود هرگاه بازدیدکنندگان صفحات وب شما درخواستی به سمت سرور می فرستند، منتظر بارگذاری مجدد یک صفحه نشوند.
• در واقع جاوا اسکریپت باعث می شود درهنگام پاسخگویی و پردازش درخواست های کاربر نیازی به بارگذاری صفحه جدیدی نباشد.
• بعلاوه این زبان باعث می شود بارگذاری تصاویر، اسکریپت ها و آبجکت ها بدون نیاز به بارگذاری مجدد صفحه انجام شود.
• جاوا اسکریپت به برنامه نویسان این امکان را می دهد تا به صفحات وب خود Animation اضافه کنند.
• افزودن انیمیشن توسط جاوا اسکریپت به یک صفحه وب باعث می شود که صفحه وب برای کاربران جذاب بنظر برسد.
• همچنین موجب می شود کار کردن با یک صفحه وب آسان باشد.
• زبان جاواسکریپت که برای ساخت صفحه وب سمت کلاینت مورد استفاده قرار می گیرد، با سرعت بالایی در مرورگر کاربران اجرا می شود.
• پیاده سازی و آموختن این زبان آسان خواهد بود.
• گرچه کدهای این زبان برای اجرا به منابع خارجی نیز نیاز دارند، اما این موضوع برروی سرعت اجرا تاثیر زیادی ندارد.
• در صورتی که بخواهید عملکرد وبسایت و وب اپلیکیشن خود را بالا ببرید و بهبود ببخشید، جاواسکریپت گزینه مناسبی برای شما خواهد بود.چرا که با این زبان می توانید قطعه کد های کوتاه بنویسید.
• جاوا اسکریپت به دلیل سازگاری که با زبان HTML و CSS دارد به عنوان “زبان مرورگر” شناخته می شود.
• این زبان با ویژگی هایی که دارد از جمله cross-platform، اسکریپتی و شی گرا بودن امکانات زیادی را برای توسعه دهندگان وب فراهم می کند
•  

کاربردهای جاوا اسکریپت :

گرچه از جاوا اسکریپت به عنوان زبان برنامه نویسی front-end در پروژه های تحت وب نام برده می شود اما برنامه نویس ها از این زبان در زمینه های دیگر نیز استفاده می کنند. برای مثال :

بازی :

از جاوا اسکریپت می توانید برای ساخت بازی های تحت وب که در مرورگر ها اجرا می شوند، استفاده کنید.

اپلیکیشن های موبایل

معمولا توسعه دهندگان اپلیکیشن های موبایل برای توسعه یک اپلیکیشن، از یک زبان خاص استفاده می کنند. مثلا جاوا برای اندروید و سویفت برای IOS.

اما با استفاده از فریمورک های مختلف زبان جاوا اسکریپت می توان از آن برای ساخت اپلیکیشن های موبایل استفاده کرد.

در جاوا اسکریپت فریمورکی به نام Meteor وجود دارد که توسعه دهندگان می توانند با استفاده از آن اپلیکیشن های تحت وب خود را به اپلیکیشن های موبایل (اندروید و IOS)ترجمه کنند.

اپلیکیشن های وب و سرور

گرچه جاوا اسکریپت زبانی برای تهیه صفحات وب تعاملگرا می باشد. اما کتابخانه ها و فریمورک ها، آن را به یک زبان چند منظوره تبدیل کرده اند.

جاوا اسکریپت این قابلیت را دارد تا برای تولید برنامه های تحت وب و سرور اپلیکیشن ها مورد استفاده قرار بگیرد.

به همین دلیل این زبان می تواند علاوه بر برنامه نویسان front-end ، برای برنامه نویسان back-end نیز یک ابزار ارزشمند باشد.

مزایای زبان برنامه نویسی جاوا اسکریپت :

• سازگاری کامل با HTML و CSS
• تعامل گرایی را به صفحات وب اضافه می کند
• سرعت بالا
• سادگی
• سازگاری با دیگر زبان ها
• واسط کاربری زیبا
• عملکرد بالا
• ناهمگام بودن جهت رفع مشکل blocking operations
• چند منظوره بودن (وب – موبایل – وب سرویس)
• استفاده آسان
• اجرای آسان
• جامعه بزرگ
• عدم وابستگی به یک شرکت خاص که موجب رشد سریع این زبان می شود

معایب زبان برنامه نویسی جاوا اسکریپت :

• پایین بودن امنیت سمت کلاینت به دلیل اینکه ممکن است مورد سو استفاده قرار بگیرد
• غیر قابل پیشبینی بودن عملکرد اسکریپت های سمت کلاینت چرا که نتیجه کدهای سمت سرور همیشه ثابت است
• عدم وجود وسیله ای برای دیباگ کردن