مقایسه دو زبان برنامه نویسی گو و پایتون

قبل از شروع هر پروژه، بیشتر تیم‌های توسعه برای تصمیم‌گیری در مورد انتخاب بهترین زبان برای نرم‌افزار خود چندین جلسه تشکیل می‌دهند. بسیاری از این بحث‌ها در رابطه با انتخاب Python و Golang است.

در این مقاله به مقایسه دو زبان Golang و Python می‌پردازیم، و این دو زبان را با پارامترهای مختلف مقایسه خواهیم کرد که به شما کمک می‌کند به عنوان توسعه‌دهنده تصمیم بگیرید کدام یک برای کار شما مناسب‌تر است.

پارامترهای مورد بررسی عبارتند از:

• عملکرد
• مقیاس‌پذیری
• کاربرد
• اجرا
• کتابخانه‌
• قابلیت خواندن کد

قبل از اینکه به مقایسه Python و Golang بپردازیم، اجازه دهید معرفی مختصری از این دو زبان ارائه دهیم.

Golang چیست؟

Golang، که با عنوان Go نیز شناخته می‌شود، یک زبان برنامه‌نویسی کامپیوتری است که توسط گوگل توسعه یافته است. توسعه آن در سال 2007 توسط گوگل آغاز شد، و در سال 2009 به عموم معرفی شد. Robert Griesemer، Rob Pike و Ken Thompson سه طراح اصلی Go در گوگل هستند.

آن‌ها با هدف ایجاد یک زبان، بر اساس سینتکس زبان برنامه‌نویسی C شروع به کار کردند. در نتیجه، Go بسیاری از ویژگی‌های زبان‌های مدرن مانند متد،‌ اشاره‌گرها، ارث‌بری و غیره را شامل شد. درنهایت، محصول یک زبان statically typed با یک کتابخانه دقیق و قدرتمند، و سرعت و عملکرد بی‌نظیر عرضه شد.

Python چیست؟

پایتون یک زبان برنامه‌نویسی با اهداف عمومی است، که می‌توان گفت تقریبا برای هر چیزی استفاده می‌شود. توسط یک برنامه‌نویس هلندی، Guido van Rossum ، نوشته شده و اولین بار در سال 1991 انتشار یافته است.

مهم‌ترین جنبه پایتون این است که یک زبان تفسیری است، بدین معنا که کد نوشته شده در زمان اجرا به فرمت قابل خواندن توسط کامپیوتر ترجمه نمی‌شود؛ اکثر زبان‌های برنامه‌نویسی هنگامی که برنامه کامپایل می‌شود، این تبدیل را انجام می‌دهند.

حال قبل از مقایسه دقیق و کامل این دو زبان نیاز است که به صورت کلی این زبان‌های پایتون و Golang را با همدیگر مقایسه کنیم.

مقایسه کلی 

پایتون معمولاً برای توسعه سریع، پروژه‌های داده‌ای، علم داده، یادگیری ماشین، وب و اسکریپت‌نویسی ترجیح داده می‌شود. سینتکس آن ساده و خوانایی بالایی دارد، که یادگیری را برای مبتدیان آسان می‌کند. پایتون از یک جامعه بزرگ و کتابخانه‌های غنی بهره‌مند است که در بسیاری از زمینه‌ها کاربرد دارد.

گو برای سناریوهایی که نیاز به عملکرد بالا، مقیاس‌پذیری و کارآمدی در همزمانی دارند، ایده‌آل است. گو توسط گوگل طراحی شده و برای توسعه سیستم‌های بزرگ و موازی، سرویس‌های مبتنی بر شبکه و اپلیکیشن‌هایی با عملکرد بالا مفید است. گو سینتکس نسبتاً ساده‌ای دارد و بر روی کارایی و سادگی تمرکز دارد.

عملکرد

در ابتدا، قصد داریم عملکرد زبان‌ها را مقایسه کنیم، و چه راهی بهتر از اینکه این کار را از طریق حل توابع پیچیده ریاضی انجام دهیم. در حالی که این امر کاملا منصفانه نیست، مطمئناً هنگام صحبت در مورد حافظه مصرفی و زمان صرف شده برای حل مسأله جوابگو است.

ما سه مسئله مختلف را با استفاده از هر دو زبان حل کردیم، یعنی معادله Mandelbrot ، مسئله n body و فاستا (fasta).

این‌ها واقعا مسائل پیچیده‌ای هستند که محاسبات زیادی را انجام می‌دهند و به عنوان یک روش عالی برای تست عملکرد و مدیریت حافظه زبان مورد استفاده قرار می‌گیرند.

جدا از این، آن‌ها واقعا مسائل جالبی هستند و ارزش خواندن دارند. اما در حال حاضر، بیایید ببینیم چطور Golang و Python این مسائل را حل می‌کنند. این امر به وضوح به ما نشان داد که وقتی صحبت از عملکرد می‌شود، Golang بر پایتون پیروز می‌شود.

مقیاس‌پذیری

امروزه ساخت برنامه‌ای که واقعا مقیاس‌پذیر باشد، یک کار سخت است. اگر برنامه مقیاس‌پذیر نباشد، برای اهداف کسب و کار مضر است و نمی‌تواند در بلند مدت جوابگو نیازمندی‌ها باشد.

Golang به عنوان زبانی توسعه یافته است که این موضوع را رعایت می‌کند. کل هدف Golang این است که به توسعه‌دهندگان در گوگل کمک کند تا مسائلی را که در مقیاس گوگل هستند را حل کنند، که اساساً شامل هزاران برنامه‌نویس است، که در حال کار بر روی سرور بزرگ نرم افزار، که بر روی هزاران cluster میزبانی می‌شود هستند.

به همین دلیل است که Golang دارای پشتیبانی داخلی برای کانال‌کشی بین فرآیندهای هم‌زمان است، مثل هم‌زمانی "concurrency".

از سوی دیگر، پایتون دارای یک فاصله زیاد با هم‌زمانی است اما می‌تواند از طریق threadها موازی‌سازی را انجام دهد.

هم‌زمانی (Concurrency) و موازی‌سازی (Parallelism)

هم‌زمانی به این معناست که یک برنامه در یک زمان (به صورت هم‌زمان) ،بیش از یک کار را انجام می‌دهد.

خوب، اگر کامپیوتر دارای یک پردازنده باشد، برنامه ممکن است نتواند بیش از یک کار را در یک زمان پیش برد، اما درون برنامه بیش از یک کار در یک زمان پردازش می‌شود. این یک کار قبل از شروع کار بعدی به طور کامل پایان نمی‌یابد.

موازی‌سازی به این معناست که، برنامه وظایف خود را به بخش‌های کوچک‌تر تقسیم می‌کند که می‌توانند به صورت موازی پردازش شوند، مثلا سیستم‌های چند پردازنده‌ای در همان زمان مشابه کارها را انجام می‌دهند.

بنابراین واضح است که زبانی که ذاتاً هم‌زمانی را پشتیبانی می‌کند، زبان خوب و مناسبی برای برنامه‌های بزرگ و قابل مقیاس است.

کاربرد

در این بخش برتری به صورت واضح مشخص نیست، زیرا هر زبان برنامه‌نویسی هدف خاصی را دنبال می‌کند.

مثلا پایتون عمدتاً در زمینه تحلیل داده‌ها، هوش مصنوعی، یادگیری عمیق و توسعه وب مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این امر را می‌توان بیشتر به کتابخانه‌های پایتون که در دسترس هستند نسبت داد که زندگی را در زمینه‌های ذکر شده بسیار ساده‌تر می‌سازد.

از طرف دیگر، Golang بیشتر برای برنامه‌نویسی سیستم استفاده می‌شود.

با توجه به پشتیبانی هم‌زمانی، همچنین به میزان قابل توجهی در رایانش ابری یا رایانش خوشه‌ای (cluster) مورد استفاده قرار می‌گیرد .

Golang همچنین با استفاده از کتابخانه‌های قدرتمند و آسان خود به شما اجازه می‌دهد در عرض چند ثانیه وب سرور را راه‌اندازی کنید، در توسعه وب بسیار مورد استفاده و قدردانی قرار می‌گیرد.

اگر می‌خواهید موارد شگفت‌انگیز Go را یاد بگیرید، باید آموزش Golang را بررسی کنید.

اجرا

حالا بیایید نحوه اجرای کد Go و کد پایتون را مقایسه کنیم. اول از همه، پایتون یک زبان dynamically typed است و Golang یک زبان statically typed است. پایتون و Go به ترتیب از مفسر و کامپایلر استفاده می‌کنند.

حالا برای اینکه درک کنید چرا ما زبان را روی این پارامتر مقایسه می‌کنیم، باید متوجه شوید تفاوت بین زبان statically typed و زبان dynamically typed چیست؟

زبان statically typed حالتی است که انواع متغیرها به صورت صریح برای کامپایلر اعلان می‌شوند، بنابراین حتی باگ‌های جزئی واقعا به راحتی پیدا می‌شوند، در حالی که در زبان dynamically typed نوع متغیرها در زمان اجرا و توسط مفسر مشخص می‌شوند، از این رو برخی باگ‌ها ممکن است اتفاق بیفتد، زیرا مفسر برخی موارد را به صورت نادرست تفسیر می‌کند.

اساساً منظور ما این است که پایتون زبان dynamically typed است که وقتی برنامه‌نویس قصد دارد برنامه بزرگی را ایجاد کند، او را محدود می‌سازد. در حالی که Go می‌تواند انواع برنامه‌ها را با دقت مدیریت کند.

کتابخانه‌

کتابخانه‌ها موهبت بزرگی برای توسعه‌دهندگان هستند، زیرا زندگی را برای آنان آسان‌تر می‌سازند. بنابراین داشتن کتابخانه خوب برای زبان برنامه‌نویسی مهم است.

در این مورد، پایتون قطعاً کتابخانه‌های خوبی را دارد.

بسته‌هایی مانند Numpy که به شما کمک می‌کند آرایه‌ها و توابع پیچیده ماتریس را بررسی کنید، Tensorflow و Scikit Learn برای یادگیری عمیق، OpenCV برای پردازش تصاویر، Pandas برای تحلیل داده‌ها، matplotlib برای بصری‌سازی و... .

واقعا اگر پایتون در موردی شناخته شده باشد، آن مورد کتابخانه‌های بی‌نظیرش است. اما این بدان معنا نیست که Go این‌گونه نیست. وقتی Go در حال توسعه بود، گوگل مهم‌ترین کتابخانه‌ها را به عنوان بخشی از کتابخانه‌های داخلی Go انتخاب کرد.

در حالی که شاید تعداد آن‌ها به اندازه پایتون نباشد، اما در زمینه‌های مورد استفاده تقریباً یکسان هستند.

Golang کتابخانه‌های خوبی برای توسعه وب، مدیریت پایگاه داده، برنامه‌نویسی هم‌زمان و همچنین رمزگذاری دارد.

خوانایی

وقتی شما در حال توسعه برخی نرم‌افزارها برای مشتری هستید، شما به طور کلی به عنوان یک تیم با ده‌ها یا حتی صدها نفر از توسعه‌دهندگان کار می‌کنید.

در چنین موقعیتی، قابلیت خواندن کد، عامل مهمی است که باید مورد توجه قرار گیرد.

در حال حاضر بسیاری از شما ممکن است فکر کنید که پایتون مسلماً گزینه مناسبی در این زمینه است، اما ما نظر متفاوتی داریم.

در یک نگاه، پایتون قطعاً قابلیت خوانایی کد فوق‌العاده‌ای دارد، اما به نظر من گاهی اوقات این مساله به حد افراط می‌رسد. در پایتون احتمالاً ده راه مختلف برای گفتن مورد مشابه‌ای وجود دارد که هرگاه کد بسیار بزرگ است یا تعداد افرادی که بر روی آن کار می‌کنند زیاد است، معمولاً منجر به سردرگمی می‌شود.

از سوی دیگر، گو از قوانین سختگیرانه‌ای برای برنامه نویسی استفاده می‌کند. این امر اجازه نمی‌دهد کتابخانه‌های غیرضروری وارد شوند، یا متغیرهای غیرضروری ایجاد شوند.

این بدان معناست که یک روش مشخصی برای انجام یک کار وجود دارد که منجر به درک بهتری از کد در میان گروه‌های بزرگ می‌شود.

سینتکس Golang نیز برای مبتدیان به طور قابل توجهی کمتر کاربرپسند است، اما همانند C و C++ نیست و درواقع سینتکس زیبایی دارد.

جمع‌بندی کلی

زبان‌های برنامه‌نویسی گولنگ (Go) و پایتون (Python) دو ابزار قدرتمند با فلسفه‌ها و کاربردهای متفاوت هستند که هر کدام می‌توانند بسته به نیازهای پروژه و ترجیحات توسعه‌دهنده، انتخاب‌های مناسبی باشند. پایتون، که از دهه ۱۹۸۰ مورد استفاده قرار گرفته، به خاطر سینتکس ساده و خوانایی بالای خود شناخته می‌شود. این زبان یک انتخاب محبوب برای توسعه وب، علم داده، یادگیری ماشین و اسکریپت‌نویسی است. پایتون به دلیل داشتن یک اکوسیستم غنی از کتابخانه‌ها و فریم‌ورک‌ها، به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد که سریعاً ایده‌های خود را به پروژه‌های عملی تبدیل کنند.

از سوی دیگر، گو، که توسط گوگل در سال ۲۰۰۹ معرفی شد، برای حل مشکلات مربوط به همزمانی و کار با سیستم‌هایی که نیاز به عملکرد بالا و مقیاس‌پذیری دارند، طراحی شده است. گو با ارائه یک مدل همزمانی قوی و سادگی در مدیریت وابستگی‌ها، برای ساخت اپلیکیشن‌های دارای عملکرد بالا و سرویس‌های وب مقیاس‌پذیر ایده‌آل است. علاوه بر این، کامپایل سریع و ابزارهای بومی برای پروفایلینگ و بهینه‌سازی عملکرد، گو را برای توسعه سیستم‌های بزرگ و پیچیده مناسب می‌سازد.

در حالی که پایتون به خاطر سادگی و انعطاف‌پذیری‌اش مورد توجه است، گو برای سرعت اجرا و کارایی در موقعیت‌هایی که همزمانی و مقیاس‌پذیری مهم است، برجسته می‌شود. انتخاب بین این دو زبان به عواملی چون نوع پروژه، اهداف عملکردی، زمان توسعه و تجربه قبلی توسعه‌دهنده بستگی دارد. در نهایت، هر دو زبان می‌توانند ابزارهای قدرتمندی باشند، و انتخاب بین آن‌ها نیازمند درک دقیق از نیازهای پروژه و مزایای منحصر به فرد هر زبان است.

در پایان

به طوری که می‌بینید Golang عیناً در اغلب موارد برتری دارد و به نظر من پایتون را به عنوان یک زبان برنامه‌نویسی مغلوب ساخته است. مطمئناً شهرت پایتون را که در طول تمام این سال‌ها بوده است را ندارد، اما مسلماً Go نیز در این زمینه جذاب است. امیدوارم به شما کمک کرده باشم تا بتوانید در مورد اینکه کدام زبان برای پروژه‌یتان بهتر است تصمیم بگیرید.

اگر مایل هستید مي‌توانید دوره آموزش رایگان پایتون را در سایت راکت مشاهده کنید.