پایتون یا جاوا؛ کدام یک را یاد بگیریم؟

پایتون و جاوا هر دو از مهم‌ترین و محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی جهان هستند که سال‌هاست در پروژه‌های مختلف استفاده می‌شوند. این دو زبان برنامه‌نویسی، به‌دلیل مستقل بودن از پلتفرم و داشتن جامعه‌ای گسترده و فعال، همیشه جزو انتخاب‌های اصلی برنامه‌نویسان هستند.

به طور خلاصه:

• جاوا سرعت بالاتری دارد، اما پایتون ساده‌تر است و سریع‌تر یاد گرفته می‌شود.
• همچنین دو زبان را می‌توان هم به‌صورت تحصیل در دانشگاه و هم به‌صورت خودآموز و از طریق شرکت در دوره‌های آنلاین، یاد گرفت.

در ادامه‌ی این محتوا از مجله دانشکار، به مقایسه پایتون و جاوا می‌پردازیم و به شما می‌گوییم که هر کدام چه کاربردی دارند، چه مزایا و معایبی ارائه می‌دهند و در نهایت می‌گوییم که پایتون یا جاوا کدام یک از این دو زمان برنامه‌نویسی برای شروع یادگیری، انتخاب مناسب‌تری هستند.

مرتبط: بهترین زبان‌های برنامه‌نویسی برای شروع کدامند؟

جاوا؛ انتخابی برای سرعت بیشتر

اگر سرعت اجرای برنامه برای‌تان اولویت دارد، زبان برنامه‌نویسی جاوا بدون تردید بهترین گزینه‌ برای شماست. این زبان از زمان عرضه تا به الان، همیشه یکی از زبان‌های اصلی میان توسعه‌دهندگان وب و برنامه‌نویسان حرفه‌ای بوده است.

طبق گزارش Statista، جاوا در سال ۲۰۲۴ عنوان محبوب‌ترین زبان برنامه‌نویسی دنیا را به خود اختصاص داده است. دلیل این محبوبیت را می‌توان ناشی از سازگاری گسترده جاوا با پلتفرم‌های مختلف و همچنین سهولت نسبی یادگیری آن دانست.

جاوا یک زبان چند منظوره و شی‌گراست و برخلاف پایتون، به‌صورت کامپایل‌شونده عمل می‌کند؛ این موضوع، نقش مهمی در افزایش سرعت اجرای جاوا دارد. در زبان‌های کامپایل‌شونده مثل جاوا، کدها مستقیماً به کد ماشین تبدیل می‌شوند. این یعنی پردازنده می‌تواند برنامه را سریع‌تر و بهینه‌تر اجرا کند و شما هم کنترل بیشتری روی منابع سخت‌افزاری مثل پردازشگر خواهید داشت.

از دیگر زبان‌های مشابه با جاوا می‌توان به C، C++، Rust، Go و Haskell اشاره کرد.

کاربردهای جاوا

جاوا یکی از پرکاربردترین زبان‌های برنامه‌نویسی در دنیا است و در حوزه‌های مختلفی استفاده می‌شود. از توسعه وب و بیگ دیتا گرفته تا ساخت اپلیکیشن‌های اندروید، همگی از جاوا بهره می‌برند. در سال‌های اخیر، این زبان در فضای ابری و اینترنت اشیا (IoT) نیز جایگاه قدرتمندی پیدا کرده است.

جاوا به‌ویژه برای ساخت برنامه‌های سازمانی بزرگ و میکروسرویس‌ها بسیار مناسب است. بسیاری از شرکت‌ها و سازمان‌ها در حوزه‌هایی مثل سلامت، آموزش، بیمه و حتی نهادهای دولتی، برای توسعه سیستم‌های وب خود به جاوا تکیه می‌کنند. در میان مشهورترین استفاده‌کنندگان جاوا می‌توان به ناسا، گوگل و فیس‌بوک اشاره کرد.

مزایای جاوا

جاوا به‌خاطر سرعت بالا و کارایی مناسبش، یکی از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی است. از طرفی یادگیری آن هم نسبتا آسان است، چون بسیاری از کارها در این زبان، به‌صورت خودکار انجام می‌شود و لازم نیست مثل زبان‌های سطح پایین وارد جزئیات پیچیده شوید.

وجود سیستم تایپ ایستا (Static Typing) نیز کمک می‌کند خطاهای رایج زمان اجرا کمتر اتفاق بیفتد. اگر زمان کافی برای تمرین بگذارید، می‌توانید در مدت کوتاهی، جاوا را خوب یاد بگیرید.

مهم‌ترین مزایای جاوا عبارت‌اند از:

• سادگی در نوشتن: ساختار نوشتاری جاوا، روان و قابل فهم است. برخلاف ++C پیچیدگی زیاد ندارد و مدیریت حافظه را هم خودش انجام می‌دهد.
• قابل اجرا روی همه‌ی پلتفرم‌ها: جاوا روی هر سیستمی که JVM داشته باشد (از ویندوز گرفته تا لینوکس، یونیکس و حتی iOS) اجرا می‌شود.
• کاملاً شی گرا: استفاده از کلاس و آبجکت در جاوا، باعث می‌شود توسعه پروژه‌های بزرگ راحت‌تر، قابل مدیریت‌تر و انعطاف‌پذیرتر باشد. همچنین می‌توانید بخش زیادی از کدها را دوباره استفاده کنید و رفع خطا هم ساده‌تر می‌شود.
• جامعه کاربری بزرگ: میلیون‌ها توسعه‌دهنده در دنیا از جاوا استفاده می‌کنند؛ بنابراین برای یادگیری یا رفع مشکل، همیشه منابع، انجمن‌ها و تجربیات زیادی در دسترس‌تان است.
• پشتیبانی از چندنخی (Multithreading): جاوا اجازه می‌دهد چندین کار را هم‌زمان اجرا کنید. این ویژگی، سرعت و عملکرد برنامه را به‌طور قابل توجهی بالا می‌برد، چون نخ‌ها حافظه مشترک دارند و کارها را موازی انجام می‌دهند.
• امنیت بالا: جاوا به‌جای اشاره‌گرهای خطرناک، از یک محیط محافظت‌شده (Sandbox) و سیستم بررسی بایت‌کد استفاده می‌کند. همچنین مجموعه‌ای از ابزارهای امنیتی و کنترل‌های زمان اجرا را دارد؛ این موضوع، باعث می‌شود که برنامه‌های نوشته‌شده با جاوا بسیار امن باشند.

معایب جاوا

قبل از اینکه تصمیم بگیرید جاوا زبان مناسبی برای شروع یادگیری است یا نه، لازم است با محدودیت‌های آن هم آشنا شوید. یکی از مهم‌ترین ضعف‌های جاوا این است که حافظه زیادی (حتی بیشتر از پایتون) مصرف می‌کند.

علاوه بر این، مدیریت حافظه در جاوا توسط گاربج کالکشن (Garbage Collection) انجام می‌شود. زمانی که یک شی دیگر استفاده نشود، گاربج کالکتور آن را از حافظه حذف می‌کند. اما قسمت بد ماجرا، اینجاست که هنگام انجام این فرایند، بقیه Threadها هم مجبور به توقف می‌شوند و همین موضوع می‌تواند باعث کاهش سرعت و عملکرد برنامه شود.

دیگر معایب جاوا شامل موارد زیر است:

• عدم کنترل دستی روی مدیریت حافظه: شما نمی‌توانید مثل زبان‌هایی که free() یا delete() دارند، به‌صورت مستقیم حافظه را آزاد کنید.
• طولانی شدن کدها: هرچند جاوا ساده است، اما سینتکس آن پرکلمه و طولانی است و همین موضوع، ممکن است نوشتن بعضی بخش‌ها را برای‌تان پیچیده‌تر و زمان‌برتر کند.
• ظاهر ضعیف در برنامه‌های دسکتاپ: با اینکه جاوا ابزارهای زیادی برای ساخت رابط گرافیکی دارد، اما معمولاً اپلیکیشن‌های دسکتاپ نوشته‌شده با جاوا ظاهر طبیعی و تجربه کاربری جذابی ندارند و برای انتخاب ابزار مناسب باید تحقیق بیشتری انجام دهید.
• ضعف در محاسبات علمی و داده‌کاوی: برای تحلیل داده، محاسبات عددی و یادگیری ماشین، پایتون نسبت به جاوا بسیار قدرتمندتر است و در این حوزه‌ها انتخاب بهتری محسوب می‌شود.

مرتبط: تحلیل داده با پایتون

پایتون؛ مسیر ساده‌تر در یادگیری

درست است که جاوا سرعت بیشتری دارد، اما پایتون زبانی ساده‌تر، قابل‌انعطاف‌تر و بسیار خواناتر است و به‌خاطر سادگی و راحتی یادگیری، شهرت دارد.

طبق آمار Statista، پایتون چهارمین زبان محبوب دنیا بین برنامه‌نویسان بعد از جاوا، SQL و جاوا اسکریپت است. رشد محبوبیت پایتون در سال‌های اخیر انفجاری بوده و دلیلش هم کاربرد راحت آن در اینترنت اشیا، علم داده و یادگیری ماشین است.

این زبان تفسیرشونده است؛ یعنی کامپیوتر کدها را خط‌به‌خط اجرا می‌کند. یادگیری و تست برنامه‌ها در پایتون نسبت به جاوا بسیار سریع‌تر است، چون سینتکس آن مختصر، تمیز و قابل‌فهم است. همین موضوع، باعث می‌شود بتوانید کدها را همان لحظه در ترمینال اجرا کنید و نیازی به کامپایل کل برنامه، قبل از اجرا نداشته باشید.

از دیگر زبان‌های تفسیرشونده مانند پایتون می‌توان Ruby، PHP و JavaScript را نام برد.

کاربردهای پایتون

پایتون به برنامه‌نویسان این امکان را می‌دهد که هنگام توسعه‌ی برنامه‌ها، از سبک‌های مختلف برنامه‌نویسی به‌صورت سریع و منعطف استفاده کنند. این زبان برنامه‌نویسی، چندمنظوره بوده و بسیار انعطاف‌پذیر است؛ بنابراین می‌توان از آن هم برای برنامه‌نویسی شی‌گرا و هم برای برنامه‌نویسی تابع‌محور یا بازتابی بهره برد.

پایتون در بین برنامه‌نویسان برای توسعه بک‌اند و ساخت اپلیکیشن‌ها بسیار محبوب است. این زبان محبوب برنامه‌نویسی، همچنین در حوزه علم داده و یادگیری ماشین یکی از بهترین انتخاب‌ها محسوب می‌شود، زیرا دارای کتابخانه‌های قدرتمندی مثل Scikit-learn و Pandas است.

جالب است بدانید بسیاری از ابزارها و پلتفرم‌های بزرگ دیجیتال امروزی از Google Search گرفته تا ربات‌های iRobot و YouTube، نیز همگی با کمک پایتون توسعه یافته‌اند.

مزایای پایتون

پایتون به‌دلیل انعطاف‌پذیری و چندمنظوره بودن، یکی از جذاب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی است و برنامه‌نویسان را تشویق می‌کند خلاقیت بیشتری داشته باشند و محدود به ساخت یک نوع برنامه نشوند. با یادگیری تنها یک زبان پایتون، شما می‌توانید انواع پروژه‌ها و برنامه‌های مختلف را ایجاد کنید.

Computer Weekly پایتون را متنوع‌ترین زبان برنامه‌نویسی می‌داند و می‌گوید: «ممکن است برای هر مسئله راه‌حل بهتری وجود داشته باشد، اما پایتون همیشه کار را به‌خوبی انجام می‌دهد.»

از مهم‌ترین مزایای پایتون می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• قابل اجرا روی هر پلتفرم: مانند جاوا، پایتون نیز روی سیستم‌های مختلف مثل macOS، ویندوز و لینوکس اجرا می‌شود؛ فقط کافی است مفسر مناسب هر پلتفرم را داشته باشید.
• توسعه سریع: به لطف تایپ دینامیک، توسعه برنامه‌ها در پایتون سریع و ساده است. همچنین با کدهای غیرهمزمان (asynchronous) می‌توان وظایف را هم‌زمان و سریع‌تر اجرا کرد.
• کتابخانه‌های گسترده: کتابخانه‌های پایتون بسیاری از کارهای رایج را پوشش می‌دهند و شامل ابزارهایی برای تولید مستندات، تست واحد و CGI هستند.
• انعطاف در سبک برنامه‌نویسی: پایتون از سبک‌ها و پارادایم‌های مختلف پشتیبانی می‌کند که هم برای برنامه‌نویسانی که به انعطاف نیاز دارند و هم برای استارتاپ‌ها که ممکن است نیاز به تغییر سریع رویکرد خود داشته باشند، مناسب است.
• رایگان و متن‌باز: پایتون رایگان است و جامعه‌ای بزرگ و فعال دارد؛ همچنین یادگیری آن آسان است و می‌توانید در عرض چند دقیقه شروع به نوشتن کد کنید.
• افزایش بهره‌وری: پایتون به دلیل تایپ دینامیک و قابلیت‌های کنترل و یکپارچه‌سازی، می‌تواند برنامه‌نویسی را نسبت به جاوا سریع‌تر کند.

معایب پایتون

اگرچه پایتون به‌خاطر سادگی و سرعت یادگیری بالا محبوب است؛ اما اجرای برنامه‌ها در آن نسبتا کندتر است. دلیل این موضوع این است که پایتون یک زبان تفسیرشونده با تایپ دینامیک است و خطوط کد را یک‌به‌یک اجرا می‌کند. در نتیجه پایتون هنگام اجرا، کارهای اضافی انجام می‌دهد و برای پروژه‌هایی که سرعت اجرای بالا اهمیت دارد، چندان مناسب نیست. البته اگر سرعت مسئله حیاتی برای‌تان نباشد، این کندی معمولا مشکلی ایجاد نمی‌کند.

از دیگر معایب پایتون می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• اجرای تنها یک Thread در هر زمان: پایتون از Global Interpreter Lock (GIL) استفاده می‌کند که اجازه می‌دهد فقط یک Thread در هر لحظه اجرا شود. بنابراین برنامه‌های چندنخی که به پردازش CPU وابسته‌اند، ممکن است کندتر اجرا شوند. استفاده از چندپردازشی (multiprocessing) می‌تواند جایگزین مناسبی باشد.
• عدم پشتیبانی بومی موبایل: پایتون را می‌توان برای توسعه اپلیکیشن‌های موبایل استفاده کرد اما نیاز به تلاش بیشتری برای پیدا کردن کتابخانه‌های مناسب دارد. به‌عنوان مثال، Kivy اجازه می‌دهد با همان API اپلیکیشن موبایل بسازید که روی Raspberry Pi، لینوکس و ویندوز هم اجرا شود.
• مصرف بالای حافظه: اگر پروژه شما شامل تعداد زیادی شی فعال در RAM باشد، مصرف حافظه پایتون ممکن است زیاد باشد. البته استفاده از کتابخانه‌هایی مثل NumPy می‌تواند حافظه مصرفی هر شی را کاهش دهد و مشکل را تا حدی برطرف کند.

چطور یادگیری پایتون یا جاوا را شروع کنیم؟

برای شروع، بهتر است روی یک زبان تمرکز کنید. اینکه کدام زبان برای شروع مناسب‌تر است، به علاقه و اهداف شما بستگی دارد. اگر تازه می‌خواهید برنامه‌نویسی را شروع کنید، پایتون گزینه بهتری است، زیرا بیشتر افراد، سریع‌تر آن را یاد می‌گیرند. پایتون ساده، کوتاه و روان است، در حالی که کدهای جاوا طولانی‌تر و پیچیده‌تر هستند.

اهداف خود را مشخص کنید

هنگام انتخاب زبان برای شروع، اهداف خود را در نظر بگیرید:

• جاوا برای کسانی که به توسعه وب، بیگ دیتا، برنامه‌نویسی ابری و اپلیکیشن‌های اندروید علاقه دارند مناسب است.
• پایتون برای افرادی که در توسعه بک‌اند، ساخت اپلیکیشن، علم داده و یادگیری ماشین فعالیت می‌کنند محبوب‌تر است.

مرتبط: مسیر یادگیری پایتون

روش‌های یادگیری پایتون یا جاوا

روش‌های مختلفی برای یادگیری هر دو زبان وجود دارد که در ادامه در مورد هر یک توضیح می‌دهیم.

۱) یادگیری ساختاریافته (Structured Learning)

در این روش از منابع منظم مثل دوره‌های ویدیویی، کتاب‌های آموزشی یا کلاس‌های آنلاین استفاده می‌کنی. مسیر از قبل طراحی شده و مفاهیم بنیادی قدم‌به‌قدم جلو می‌روند، بنابراین مناسب افراد مبتدی و کسانی است که می‌خواهند بدون سردرگمی شروع کنند. مزیت اصلی این روش نظم، انسجام و کاهش خطا در یادگیری است؛ اما نقطه‌ضعفش این است که سرعت رشد معمولاً متوسط است و نیاز دارد با تمرین و پروژه تکمیل شود.

مرتبط: آموزش پایتون

۲) یادگیری پروژه‌محور و کاربردی (Project-Based Learning)

اینجا محور یادگیری «ساختن» است؛ یعنی از همان ابتدا یا بعد از مبانی، وارد ساخت پروژه‌های کوچک و بعد بزرگ می‌شوی. این روش بهترین انتخاب برای کسانی است که می‌خواهند سریع وارد بازار کار شوند یا یادگیری عملی را ترجیح می‌دهند. مزیتش این است که مفاهیم را در عمل می‌فهمی و خروجی واقعی تولید می‌کنی، اما اگر پایه‌ات ضعیف باشد ممکن است در پروژه‌سازی گیر کنی و نیاز به منابع تکمیلی داشته باشی.

مرتبط: بوتکمپ پایتون جنگو

مرتبط: بوتکمپ جاوا

۳) یادگیری مسئله‌محور و تعاملی (Problem-Solving & Interactive Learning)

این روش بر حل مسائل، تمرین‌های الگوریتمی، آزمون‌های کدنویسی و تعامل با جامعه برنامه‌نویسان استوار است. از سایت‌هایی مثل LeetCode، HackerRank و Codewars استفاده می‌شود و همچنین می‌تواند شامل جفت‌برنامه‌نویسی، Code Review و مشارکت در پروژه‌های متن‌باز باشد. این مدل یادگیری تفکر الگوریتمی، منطق برنامه‌نویسی و مهارت‌های فنی را عمیق می‌کند، ولی به‌تنهایی برای تبدیل شدن به برنامه‌نویس کافی نیست و باید کنار یادگیری ساختاریافته یا پروژه‌محور استفاده شود.

منبع: coursera.org