Файл: Классификация языков программирования. Критерии выбора среды и языка разработки программ (Выбор языков программирования).pdf

♦ Java универсальный язык прикладного программирования, JavaScript- узкоспе­циализированный язык программирования HTML-документов, C++ универсаль­ный язык системного программирования. Java - компилируемый, платформо-независимый, объектно-ориентированный язык с С-образным синтаксисом.

♦ Программы Java переносимы на уровне как исходных, гак и скомпилированных ис­полняемых кодов (байт-кода). Байт-код платформо-нсзависимый, т. к. не содержит инструкций процессора конкретного компьютера и интерпретируется виртуальной Java-машиной (JVM).

♦ JIT-компиляция (Just-In-Time) компиляция байт-кода в код конкретной платфор­мы в момент выполнения программы, т. с. "по ходу дела", "на лету". Она позволяет ускорить работу программ за счет замены интерпретации байт-кода на выполнение скомпилированного кода.

Программы на этом языке называются скриптами. Они могут встраиваться в HTML и выполняться автоматически при загрузке веб-страницы.

Скрипты распространяются и выполняются, как простой текст. Им не нужна специальная подготовка или компиляция для запуска.

Это отличает JavaScript от другого языка – Java.

Почему JavaScript?

Когда JavaScript создавался, у него было другое имя – «LiveScript». Однако, Java была очень популярная в то время и было решено, что позиционирование языка как «младшего брата» Java будет полезно.

Со временем JavaScript стал полностью независимым языком со своей собственной спецификацией, называющейся ECMAScript, и сейчас не имеет никакого отношения к Java.

Как минимум, три сильные стороны JavaScript:

Полная интеграция с HTML/CSS.

Простые вещи делаются просто.

Поддерживается всеми основными браузерами и включён по умолчанию.

JavaScript – это единственная браузерная технология, сочетающая в себе все эти три вещи.

Python довольно быстрый для большинства приложений, но его скорости может оказаться недостаточно для наиболее требовательных из них. Если ваша программа проводит большую часть времени за вычислениями (в технических терминах такое называется «ограничена быстродействием процессора» (CPU-bound)), то языки С, C++ или Java справятся с задачей гораздо лучше, чем Python. Но не всегда!

Иногда более качественный алгоритм (пошаговое решение) для Python превос­ходит по скорости неэффективный алгоритм для С. Более высокая скорость разработки для Python даст вам больше времени для экспериментов над альтернативными решениями.

Язык JavaScript очень популярен благодаря присутствию в любом веб-браузере. Он ни в чем не уступает другим языкам, но при этом поддерживает многие современные представления о том, каким должен быть язык программирования. Благодаря широкому распространению имеется немало опытных программистов на JavaScript.

---

Это динамический язык со слабо типизированными, динамически расширяе­мыми объектами, которые неформально объявляются по мере необходимости. Функции в нем являются полноценными объектами и обычно используются В виде анонимных замыканий. Это делает JavaScript более мощным языком, по сравнению с некоторыми другими, часто применяемыми для разработки веб-приложении. Теоретически наличие подобных возможностей должно повышать продуктивность программистов.

Один из основных недостатков JavaScript — Глобальный Объект. Все перемен­ные верхнего уровня «сваливаются» в Глобальный Объект, и при использовании одновременно нескольких модулей это может привести к неуправляемому хаосу. Поскольку веб-приложения обычно состоят из множества объектов, возможно, создававшихся разными организациями, то может возникнуть опасение, будто программирование для Node сродни хождению но минному полю, нашпигованному конфликтующими между собой глобальными объектами. Однако это не так. На самом деле в Node используется система организации модулей CommonJS, а это означает, что локальные переменные некоторого модуля так и будут локальными в нем, пусть даже выглядят как глобальные. Такое четкое разграничение между модулями решает проблему Глобального Объекта.

Использование единого языка программирования на сервере и на клиенте давно уже было мечтой разработчиков для веб. Своими корнями э та мечта уходит в период становления Java, когда апплеты представлялись клиентским интерфейсом к написанным на Java серверным приложениям, a JavaScript первоначально виделся как облегченный скриптовый язык взаимодействия с апплетами. Но что-то на этом пути не сложилось, и в результате не Java, a JavaScript стал основным языком на стороне клиента-браузера. С появлением Node мы наконец сможем реализовать мечту сделать JavaScript языком, используемым по обе стороны веб - на стороне клиента и сервера.

У единого языка есть несколько потенциальных плюсов:

□ одни и те же программисты могут работать над обеими сторонами прило­жения;

□ код проще переносить с сервера на клиент и обратно;

□ общий для клиента и сервера формат данных (JSON); L) общий программный инструментарий;

□ общие для клиента и сервера средства тестирования и контроля качества;

□ на обеих сторонах веб-приложения можно использовать общие шаблоны представлений;

G общий язык общения между группами, работающими над клиентской и

серверной частью.^[21]

Существует множество областей применения Java, от сайтов электронной коммерции до Android приложений, от научных до финансовых приложений, таких как трейдинговые системы, от игр, типа Minecraft, до настольных программных средств, таких как Eclipse, Netbeans и IntelliJ, от open source фреймворков до J2ME приложений и т.д. Давайте детальнее рассмотрим каждое из них.

---

Android приложения

Если хотите увидеть, где используется Java, не нужно далеко идти. Просто возьмите свой телефон на Android, абсолютно все приложения написаны на Java, с использованием Google и Android API, которые схожи с JDK. Пару лет назад Android предоставил необходимые возможности, благодаря чему сегодня многие Java программисты – Android разработчики. Кстати, Android использует другую JVM и другой и другой способ компановки, но код всё ещё написан на Java.

Серверные приложения в сфере финансовых услуг

Java очень обширно применяется в финансовой сфере. Многие мировые инвестиционные банки, типа Goldman Sachs, Citigroup, Barclays, Standard Charted и другие используют Java для написания фронт-энд и бэк-энд офисных электронных систем, систем регулирования и конфирмации, проектов обработки данных и некоторых других. Преимущественно Java используется при написании серверных приложений, в большинстве своём без какого-либо пользовательского интерфейса, которые получают данные с одного сервера, обрабатывают их и отправляют дальше. Java Swing был также популярен для создания «толстоклиентных» интерфейсоф, но сейчас C# быстро захватывает рынок в этой области, а Swing уже выдыхается.

Вэб-приложения

Также Java широко используется в электронной коммерции и в области вэб-приложений. Огромное количество RESTful сервисов было создано с использованием Spring MVC, Struts 2.0 и похожих фреймворков. Даже простейшие приложения, основанные на Servlet, JSP и Struts, достаточно популярны в различных государственных проектах. Многие вэб-приложения государственных, оздоровительных, страховых, образовательных, оборонительных и некоторых других отделений написаны на Java.

Программные средства

Многие полезные программные средства и средства разработки написаны и разработаны на Java, например Eclipse, IntelliJ Idea и Netbeans IDE. Мне кажется это, к тому же, наиболее используемые приложения, написанные на Java. Было время, когда Swing был очень популярен при создании «толстых клиентов», преимущественно в финансовой сфере. Сегодня Java FX набирает всё большую популярность, но это всё ещё не замена Swing, к тому же C# практически полностью вытеснил Swing из финансовой области.

Использование JavaScript позволяет делать компактными многоуровневые меню, многоуровневую навигацию в side-bar-ах. Подпункты меню открываются либо по клику, либо по наведению мыши.

Нужно отметить, что на многих сайтах часть виджетов можно просто удалить, потому что никакого смысла от них нет, а место они занимают.

Но что делать, если все-таки нужно компактно вместить много виждетов?

---

Тут на помощь приходит решение JavaScript с «табами».

С их помощью можно хорошо вместить все виджеты в боковых колонках сайта. Для лучшего восприятия можно группировать виджеты в «табы».

Например, в один «таб» можно поместить виджеты социальных сетей, во второй — категории и архивы и т.д. Это позволит сэкономить место и сделает сайт более удобным для использования.

Также, используя JavaScript, можно делать всевозможные эффекты на сайте — такие как плавное выскальзывание элементов, их перемещение, постепенное появление и исчезновение и все то, на что хватит вашей фантазии.

Все это может сделать сайт более удобным для посетителей, более интерактивным, более технологичным.

Глава 4 Выбор среды программирования.

Средой программирования называют программный комплекс, который включает специализированный текстовый редактор, встроенные компилятор, компоновщик, отладчик, справочную систему и другие программы, использование которых упрощает процесс написания и отладки программ.

Последнее время широкое распространение получили упоминавшиеся выше среды визуального программирования, в которых программист получает возможность визуального подключения к программе некоторых кодов из специальных библиотек компонентов, что стало возможным с развитием объектно-ориентированного программирования.

Наиболее часто используемыми являются визуальные среды Delphi, C++ Builder фирмы

Borland (Inprise Corporation), Visual C++, Visual Basic фирмы Microsoft, Visual Ada фирмы IBM и идр.

Между основными визуальными средами этих фирм Delphi, C++ Builder и Visual C++ имеется существенное различие: визуальные среды фирмы Microsoft обеспечивают более низкий уровень программирования «под Windows». Это является их достоинством и недостатком. Достоинством - так как уменьшается вероятность возникновения «нестандартной» ситуации, т. е. ситуации, не предусмотренной разработчиками библиотеки компонентов, а недостатком - так как это существенно загружает программиста «рутинной» работой, от которой избавлен программист, работающий с Delphi или C++ Builder. Много нареканий вызывает также интерфейс Visual C++, также ориентированный на «низкоуровневое» программирование.

В общем случае, если речь идет о выборе между этими средами, то он в значительной степени должен определяться характером проекта.^[22]

Язык — это набор правил для написания программ, которые являются всего лишь последовательностями символов. В этой главе делается обзор компонентов среды программирования — набора инструментов, используемых для преобразования символов в выполнимые вычисления. Редактор - это, инструментальное средство для создания и изменения исходных файлов, которые являются символьными файлами, содержащими написанную на языке программирования программу. Компилятор транслирует символы из исходного файла в объектной модуль, который содержит команды в машинном коде для конкретного комью-тера. Библиотекарь поддерживает совокупности объектных файлов, называемые библиотеками. Компоновщик, или редактор связей, собирает объектные файлы отдельных компонентов программы и разрешает внешние ссылки от одного компонента к другому, формируя исполняемый файл. Загрузчик копирует исполняемый файл с диска в память и инициализирует компьютер перед выполнением программы. Отладчик — это инструментальное средство, которое дает возможность программисту управлять выполнением программы на уровне отдельных операторов для диагностики ошибок. Профилировщик измеряет, сколько времени затрачивается на каждый компонент программы. Программист, может затем улучшить эффективность критических компонентов, ответственных за большую часть времени выполнения. Средства тестирования автоматизируют процесс тестирования программ, создавая и выполняя тесты и анализируя результаты тестирования. Средства конфигурирования автоматизируют создание программ и прослеживают изменения до уровня исходных файлов. Интерпретатор непосредственно выполняет исходный код программы в отличие от компилятора, переводящего исходный файл в объектный Среду программирования можно составить из отдельных инструментальных средств; кроме того, многие поставщики продают интегрированные среды программирования, которые представляют собой системы, содержащие большую часть или все перечисленные выше инструментальные средства. Преимущество интегрированной среды заключается в чрезвычайной простоте интерфейса пользователя: каждый инструмент инициируется нажатием единственной клавиши или выбором из меню вместо набора на клавиатуре имен файлов и параметров.^[23]

---

Инструментальные среды программирования.

Инструментальные среды программирования содержат прежде всего текстовый редактор, позволяющий конструировать программы на заданном языке программирования, инструменты, позволяющие компилировать или интерпретировать программы на этом языке, а также тестировать и отлаживать полученные программы. Кроме того, могут быть и другие инструменты, например, для статического или динамического анализа программ. Взаимодействуют эти инструменты между собой через обычные файлы с помощью стандартных возможностей файловой системы.

Различают следующие классы инструментальных сред программирования

среды общего назначения,·

языково-ориентированные среды.

Инструментальные среды программирования общего назначения содержат набор программных инструментов, поддерживающих разработку программ на разных языках программирования (например, текстовый редактор, редактор связей или интерпретатор языка целевого компьютера) и обычно представляют собой некоторое расширение возможностей используемой операционной системы. Для программирования в такой среде на каком-либо языке программирования потребуются дополнительные инструменты, ориентированные на этот язык (например, компилятор).^[24]

  Классификация инструментальных сред программирования.

Языково-ориентированная инструментальная среда программирования предназначена для поддержки разработки ПС на каком-либо одном языке программирования и знания об этом языке существенно использовались при построении такой среды. Вследствие этого в такой среде могут быть доступны достаточно мощные возможности, учитывающие специфику данного языка. Такие среды разделяются на два подкласса: ·

интерпретирующие среды, ·

синтаксически-управляемые среды.

Интерпретирующая инструментальная среда программирования обеспечивает интерпретацию программ на данном языке программирования, т.е. содержит прежде всего интерпретатор языка программирования, на который эта среда ориентирована. Такая среда необходима для языков программирования интерпретирующего типа (таких, как Лисп), но может использоваться и для других языков (например, на инструментальном компьютере). Синтаксически-управляемая инструментальная среда программирования базируется на знании синтаксиса языка программирования, на который она ориентирована. В такой среде вместо текстового используется синтаксически-управляемый редактор, позволяющий пользователю использовать различные шаблоны синтаксических конструкций (в результате этого разрабатываемая программа всегда будет синтаксически правильной). Одновременно с программой такой редактор формирует (в памяти компьютера) ее синтаксическое дерево, которое может использоваться другими инструментами.

---