Файл: Современные языки программирования (Автокоды).pdf

На JavaScript оказали влияние многие языки, при разработке была цель сделать язык похожим на Java, но при этом лёгким для использова­ния непрограммистами. Языком JavaScript не владеет какая-либо компа­ния или организация, что отличает его от ряда языков программирования, используе­мых в веб-разработке.

Название «JavaScript» является зарегистрированным товарным зна­ком компании Oracle Corporation.

JavaScript является объектно-ориентированным языком, но используемое в языке прототипирование обуславливает отличия в работе с объектами по срав­нению с традиционными класс-ориентированными языками. Кроме того, JavaScript имеет ряд свойств, присущих функциональным языкам — функции как объекты первого класса, объекты как списки, карринг, анонимные функ­ции, замыкания — что придаёт языку дополнительную гибкость.

Несмотря на схожий с Си синтаксис, JavaScript по сравнению с язы­ком Си имеет коренные отличия:

• объекты с возможностью интроспекции;
• функции как объекты первого класса;
• автоматическое приведение типов;
• автоматическая сборка мусора;
• анонимные функции.

В языке отсутствуют такие полезные вещи, как:

• модульная система: JavaScript не предоставляет возможности управ­лять зави­симостями и изоляцией областей видимости;
• стандартная библиотека: в частности, отсутствует интерфейс про­грамми­рова­ния приложений по работе с файловой системой, управ­ле­нию потоками ввода-вывода, базовых типов для бинарных дан­ных;
• стандартные интерфейсы к веб-серверам и базам данных;
• система управления пакетами, которая бы отслеживала зависимости и автома­тически устанавливала их.

2.6 Python

Python - высокоуровневый язык программирования общего назначения, ори­ен­тированный на повышение производительности разработчика и чи­таемо­сти кода. Синтаксис ядра Python минималистичен. В то же время стандартная биб­лиотека включает большой объём полезных функ­ций. Python поддерживает несколько парадигм программирования, в том числе структурное, объектно-ориентированное, функциональное, импе­ра­тивное и аспектно-ориентированное. Основные архитектурные черты — ди­намическая типизация, автоматическое управление памятью, пол­ная интроспекция, механизм обработки исключений, под­держка многопоточных вычислений и удобные высокоуровне­вые структуры данных. Код в Python организовывается в функции и классы, которые могут объединяться в модули (они в свою очередь мо­гут быть объединены в па­кеты).

Эталонной реализацией Python является интерпретатор CPython, поддер­жи­вающий большинство активно используемых платформ. Он распро­страня­ется под свободной лицензией Python Software Foundation License, позволя­ющей использовать его без ограничений в любых приложениях, вклю­чая проприетарные. Есть реализации интерпретаторов для JVM (с возможностью компиляции), MSIL (с возможностью компи­ля­ции), LLVM и других. Проект PyPy предлагает реализацию Python с исполь­зованием JIT-компиляции, которая значительно увеличивает ско­рость вы­полнения Python-программ.

Python — активно развивающийся язык программирования, новые версии (с добавлением/изменением языковых свойств) выходят примерно раз в два с по­ловиной года. Вследствие этого и некоторых других причин на Python отсут­ствуют стандарт ANSI, ISO или другие официальные стан­дарты, их роль вы­полняет CPython.

2.7 Ruby

Ruby  - динамический, рефлективный, интерпретируемый высокоуровне­вый язык программирования. Язык обладает независимой от операционной си­стемы реализацией многопоточности, стро­гой динамической типиза­цией, сборщиком мусора и многими другими возможностями. По особенно­стям синтаксиса он близок к язы­кам Perl и Eiffel, по объектно-ориентирован­ному подходу — к Smalltalk. Также некоторые черты языка взяты из Python, Lisp, Dylan и Клу.

Кроссплатформенная реализация интерпретатора языка является полно­стью свободной.

Возможности Ruby:

• Имеет лаконичный и простой синтаксис, частично разработанный под влиянием Ада, Eiffel и Python.
• Позволяет обрабатывать исключения в стиле Java и Python.
• Позволяет переопределять операторы, которые на самом деле явля­ются методами.
• Полностью объектно-ориентированный язык программирования. Все данные в Ruby являются объектами в понимании Smalltalk. Един­ственное исключение — управляющие конструкции, которые в Ruby, в отличие от Smalltalk, не являются объектами. Например, число «1» — это экземпляр класса Integer. Также поддерживается добавление мето­дов в класс и даже в конкретный экземпляр во время выполнения про­граммы.
• Не поддерживает множественное наследование, но вместо него мо­жет использоваться концепция «примесей», основанная в данном языке на механизме модулей.
• Содержит автоматический сборщик мусора. Он работает для всех объ­ек­тов Ruby, в том числе для внешних библиотек.
• Создавать расширения для Ruby на С очень просто частично из-за сбор­щика мусора, частично из-за несложного и удобного API.
• Поддерживает замыкания с полной привязкой к переменным.
• Поддерживает блоки кода (код заключается в { … } или do … end). Блоки могут использоваться в методах или преобразовываться в за­мы­кания.
• Целые переменные в Ruby автоматически конвертируются между ти­пами Fixnum (32-разрядные) и Bignum (больше 32 разрядов) в за­виси­мости от их значения, что позволяет производить целочислен­ные ма­тематические расчёты со сколь угодно большой точностью.
• Не требует предварительного объявления переменных, но для интер­пре­татора желательно, чтобы переменным присваивалось пу­стое зна­чение nil (тогда интерпретатор знает, что идентификатор обозначает переменную, а не имя метода). Язык использует про­стые соглашения для обозначения области видимости. Пример: просто var — локальная переменная, @var — переменная экзем­пляра (член или поле объекта класса), @@var — переменная класса, $var — глобальная переменная.
• В Ruby непосредственно в языке реализованы многие шаблоны проек­ти­рования, так, например, «одиночка» (singleton) может быть (хотя и не обязан) реализован добавлением необходимых методов к одному конкретному объекту.
• Может динамически загружать расширения, если это позво­ляет операционная система.
• Имеет независимую от ОС поддержку не вытесняю­щей многопоточности.
• Перенесён на множество платформ. Он разрабатывался на Linux, но ра­ботает на многих версиях Unix, DOS, Microsoft Windows (в част­но­сти, Win32), Mac OS, BeOS, OS/2 и т. д.

2.8 PHP

PHP  — скриптовый язык общего назначения, интенсивно применяемый для разработки веб-приложений. В настоящее время поддерживается подавляющим большинством хостинг-провайдеров и является одним из лидеров среди языков, применяющихся для создания динамических веб-сайтов.

Язык и его интерпретатор (Zend Engine) разрабатываются группой энтузиастов в рамках проекта с открытым кодом. Проект распространяется под собственной лицензией, несовместимой с GNU GPL.

В области веб-программирования, в частности серверной части, PHP — один из популярных сценарных языков (наряду с JSP, Perl и языками, используемыми в ASP.NET).

Популярность в области построения веб-сайтов определяется наличием боль­шого набора встроенных средств для разработки веб-приложений. Основные из них:

• автоматическое извлечение POST и GET-параметров, а также перемен­ных окружения веб-сервера в предопределённые массивы;
• взаимодействие с большим количеством различных систем управления базами данных;
• автоматизированная отправка HTTP-заголовков;
• работа с HTTP-авторизацией;
• работа с cookies и сессиями;
• работа с локальными и удалёнными файлами, сокетами;
• обработка файлов, загружаемых на сервер;
• работа с XForms.
• В настоящее время PHP используется сотнями тысяч разработчиков. Со­гласно рейтингу корпорации TIOBE, базирующемся на данных по­исковых систем, в мае 2016 года PHP находился на 6 месте среди язы­ков программирования. К крупнейшим сайтам, использующим PHP, относятся Facebook, Wikipedia и др.
• Входит в LAMP — распространённый набор программного обеспече­ния для создания и хостинга веб-сайтов (Linux, Apache, MySQL, PHP).

2.9 CSS

CSS — формальный язык описания внешнего вида документа, написанного с использованием языка разметки.

Преимущественно используется как средство описания, оформления внешнего вида веб-страниц, написанных с помощью языков разметки HTML и XHTML, но может также применяться к любым XML-документам, например, к SVG или XUL.

CSS используется создателями веб-страниц для задания цветов, шрифтов, рас­положения отдельных блоков и других аспектов представления внешнего вида этих веб-страниц. Основной целью разработки CSS являлось разделение описа­ния логической структуры веб-страницы (которое производится с помо­щью HTML или других языков разметки) от описания внешнего вида этой веб-страницы (которое теперь производится с помощью формального языка CSS). Такое разделение может увеличить доступность документа, предоставить большую гибкость и возможность управления его представлением, а также уменьшить сложность и повторяемость в структурном содержимом. Кроме того, CSS позволяет представлять один и тот же документ в различных стилях или методах вывода, таких как экранное представление, печатное представле­ние, чтение голосом (специальным голосовым браузером или программой чте­ния с экрана), или при выводе устройствами, использующими шрифт Брайля.

2.10 Go

Go (часто также Golang) — компилируемый многопоточный язык программи­рования, разработанный компанией Google. Первоначальная разработка Go началась в сентябре 2007 года, а его непосредственным проектированием зани­мались Роберт Гризмер, Роб Пайк и Кен Томпсон, занимавшиеся до этого про­ектом разработки операционной системы Inferno. Официально язык был пред­ставлен в ноябре 2009 года. На данный момент его поддержка осуществляется для операционных систем FreeBSD, OpenBSD, Linux, Mac OS X, Windows, начиная с версии 1.3 в язык Go включена экспериментальная под­держка DragonFly BSD, Plan 9 и Solaris, начиная с версии 1.4 — поддержка платформы Android.

Язык Go разрабатывался как язык системного программирования для создания высокоэффективных программ, работающих на современных распределённых системах и многоядерных процессорах. Он может рассматриваться, как попытка создать замену языку Си. При разработке уделялось особое внимание обеспе­чению высокоэффективной компиляции. Программы на Go компилируются в объектный код (хотя доступен и интерпретатор) и не требуют для исполнения виртуальной машины.

Основные возможности языка Go:

• Go — язык со строгой статической типизацией. Доступен автоматический вы­вод типов, для пользовательских типов — «утиная типизация».
• Полноценная поддержка указателей, но без возможности применять к ним арифметические операции, в отличие от C/C++/D.
• Строковый тип со встроенной поддержкой юникода.
• Использование динамических массивов, хэш-таблиц, срезов (слайсов), вариант цикла для обхода коллекции.
• Средства функционального программирования: неименованные функции, за­мыкания, передача функций в параметрах и возврат функциональных значений.
• Автоматическое управление памятью со сборщиком мусора.
• Средства объектно-ориентированного программирования, но без поддержки наследования реализации (наследуются только интерфейсы). По большому счёту, Go является процедурным языком с поддержкой интерфейсов.
• Средства параллельного программирования: встроенные в язык потоки (go routines), взаимодействие потоков через каналы и другие средства организации многопоточных программ.
• Достаточно лаконичный и простой синтаксис, основанный на Си, но суще­ственно доработанный, с большим количеством синтаксического сахара.

При этом из языка сознательно исключены:

• Структурная запись обработчиков исключений. Вместо неё предлага­ется проверка кодов возврата с использованием многозначных функ­ций и использование отложенных (deferred) функций и специального интерфейса error для перехвата исключительных ситуаций.
• Наследование реализации. В качестве замены предлагается анонимное вложение типов.
• Обобщённое программирование.
• Использование утверждений.
• переопределение методов.

Язык продолжает развиваться, и разработчики рассматривают возможность включения в язык средств обобщённого программирования. В «Часто задавае­мых вопросах» по языку приводятся аргументы против использования утвер­ждений, а наследование без указания типа, наоборот, отстаивается.

2.11 Scala

Scala — мультипарадигмальный язык программирования, спроектированный кратким и типобезопасным для простого и быстрого создания компонентного программного обеспечения, сочетающий возможно­сти функционального и объектно-ориентированного программирования.

Первые версии языка созданы в 2003 году коллективом лаборатории методов программирования Федеральной политехнической школы Лозанны под руко­водством Мартина Одерски, язык реализован для платформ Java и .Net. По мнению Джеймса Стрэчена , создателя языка программирования Groovy, Scala может стать преемником языка Java.

Scala-программы во многом похожи на Java-программы, и могут свободно вза­имодействовать с Java-кодом. Язык включает единообразную объектную мо­дель — в том смысле, что любое значение является объектом, а любая опера­ция — вызовом метода. При этом является также функциональным языком в том смысле, что функции — это полноправные значения.

В Scala включены мощные и единообразные концепции абстракций как для ти­пов, так и для значений. В частности, язык содержит гибкие симметричные конструкции примесей для композиции классов и типажей. Возможно, позво­ляет производить декомпозицию объектов путём сравнения с образцом; об­разцы и выражения при этом были обобщены для поддержки естественной об­работки XML-документов. В целом, эти конструкции позволяют легко выра­жать самостоятельные компоненты, использующие библиотеки Scala, не поль­зуясь специальными языковыми конструкциями.

Язык допускает внешние расширения компонентов с использованием представ­лений (views). Возможности обобщённого программирования реализуются за счёт поддержки обобщённых функций (generics), в том числе высшего типажа (generics of a higher kind). Кроме различных классических структурных типов данных, в язык включена поддержка экзистенциальных типов.

2.12 Swift

Swift — открытый мультипарадигмальный компилируемый язык программиро­вания общего назначения. Создан компанией Apple в первую очередь для раз­работчиков iOS и macOS. Swift работает с фреймворками Cocoa и Cocoa Touch и совместим с основной кодовой базой Apple, написанной на Objective-C. Swift задумывался как более легкий для чтения и устойчивый к ошибкам про­граммиста язык, нежели предшествовавший ему Objective-C. Программы на Swift компилируются при помощи LLVM, входящей в интегрированную среду разработки Xcode 6 и выше. Swift может использовать рантайм Objective-C, что делает возможным использование обоих языков (а также С) в рамках одной программы. Swift заимствовал довольно многое из Objective-C, однако он опре­деляется не указателями, а типами переменных, которые обрабаты­вает компилятор. По аналогичному принципу работают многие скриптовые языки. В то же время, он предоставляет разработчикам многие функции, кото­рые прежде были доступны в C++ и Java, такие как определяемые наименова­ния, так называемые обобщения и перегрузка операторов.