Giới thiệu cho người mới bắt đầu: Python vs Java

0
15

Sự gia tăng liên tục của Python đi kèm với sự suy giảm mức độ phổ biến của các ngôn ngữ lập trình quan trọng khác, chẳng hạn như C ++. Java đang ở thời điểm viết bài, theo chỉ số TIOBE , ngôn ngữ lập trình được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất thế giới, với Python bắt kịp và chiếm vị trí thứ ba từ C ++.

Chỉ số TIOBE là một chỉ số về mức độ phổ biến của các ngôn ngữ lập trình. Chỉ số được cập nhật mỗi tháng một lần. Xếp hạng dựa trên số lượng kỹ sư lành nghề trên toàn thế giới, các khóa học, sách và hỗ trợ của nhà cung cấp bên thứ ba. Chỉ số TIOBE không nói về ngôn ngữ lập trình nào tốt nhất, mà là về việc bạn có thể kiểm tra xem kỹ năng lập trình của mình có còn cập nhật hay không và những quyết định chiến lược nào nên được áp dụng khi bắt đầu xây dựng một hệ thống phần mềm mới. 

Nền tảng của Python & Java

Python , ban đầu được phát hành vào năm 1991, là một ngôn ngữ lập trình đa năng được định kiểu động. Sự phát triển ban đầu của Python bắt đầu từ một viện nghiên cứu và động lực đằng sau nó là tạo ra một ngôn ngữ cấp cao hơn để thu hẹp khoảng cách giữa C và shell, chủ yếu là vì việc tạo ra các tiện ích quản trị hệ thống bằng C, vào thời điểm đó không phải là một kỳ công dễ dàng. Cú pháp được lấy cảm hứng từ một số ngôn ngữ như Algol68 và Pascal, và có nghĩa là dễ đọc và rõ ràng.

Java , ban đầu được phát hành vào năm 1996, là một ngôn ngữ lập trình đa năng được định kiểu tĩnh, được thiết kế hướng đối tượng và đồng thời. Java được coi là một ngôn ngữ “ viết một lần, chạy ở mọi nơi ”, vì nó được thiết kế để chạy trên bất kỳ nền tảng nào và với ít phụ thuộc nhất có thể, với sự trợ giúp của Máy ảo Java (JVM).

Các yếu tố so sánh

Theo định nghĩa, ngôn ngữ lập trình không phải là ngôn ngữ tốt hơn những ngôn ngữ khác. Chúng được thiết kế với các mục tiêu cụ thể trong tâm trí và chúng được điều chỉnh bởi ngữ nghĩa.

Cả Python và Java đều có những điểm tương đồng và khác biệt, điều này khiến bạn phải chọn một trong hai. 

Câu hỏi phổ biến nhất được hỏi bởi các lập trình viên mới là, liệu Python có tốt hơn Java hay ngược lại. Vì vậy, chúng ta hãy bắt đầu bằng cách đánh giá và hiểu những khác biệt cơ bản khác nhau và các yếu tố so sánh.

Sự khác biệt cơ bản

Các yếu tố so sánh

Mặc dù không còn hợp thời như trước đây, Java vẫn là ngôn ngữ lập trình phổ biến nhất thế giới tính theo mọi cách. Tuy nhiên, tốc độ phát triển của Python là phi thường, đặc biệt là với các nhà phát triển, ở các quốc gia có thu nhập cao và việc áp dụng nó cho khoa học dữ liệu, tự động hóa DevOps và học máy. Các lý do cho sự phát triển đáng kinh ngạc của Python bao gồm năng suất của nhà phát triển, tính linh hoạt của ngôn ngữ, hỗ trợ thư viện rộng rãi cho khoa học dữ liệu và học máy, được thúc đẩy bởi sự hỗ trợ của cộng đồng và nhà cung cấp rộng rãi, và tính dễ học.

Bây giờ chúng ta đã khám phá một số yếu tố so sánh giữa cả hai, chúng ta hãy hiểu một số khác biệt thực tế giữa chúng.

Nhìn vào mã (Nhập động so với Nhập tĩnh)

Python và Java đều là những ngôn ngữ lập trình cực kỳ linh hoạt và hiệu quả, nhưng có một điểm khác biệt chính là Java sử dụng kiểu tĩnh, trong khi Python là kiểu động. Đây là sự khác biệt đáng kể nhất và ảnh hưởng đến cách bạn thiết kế, viết và khắc phục sự cố các ứng dụng được viết bằng cả hai. Hãy xem một số ví dụ mã để hiểu điều này tốt hơn.

items = [“Hello World”, “Hi there folks”]
for i in items:
print(i)

Đoạn mã trên được viết bằng Python. Dòng đầu tiên tạo một mảng. Trong khi dòng thứ hai lặp qua mảng và mỗi phần tử của mảng được in ra trên dòng thứ ba. Bây giờ, hãy khám phá cách viết cùng một đoạn mã đó bằng Java.

public class LoopArray {
   public static void main(String args[]) {
       String array[] = {“Hello World”, “Hi there folks”};
       for (String i : array) {
System.out.println(i);
       }
   }
}

Như bạn có thể đánh giá ngay lập tức, có một số khác biệt rõ ràng. Điều đầu tiên nổi bật là mọi thứ trong Java cần phải là một phần của một lớp. Thứ hai, cú pháp khá khác biệt, vì mảng được khai báo rõ ràng với kiểu của nó ( Mảng chuỗi [] ) và dấu ngoặc nhọn ( {} ) cũng được sử dụng để xác định phần đầu và phần cuối của một khối mã, trong khi trong Python thì điều này là đạt được bằng cách sử dụng thụt lề.

Để hiểu sâu hơn ý nghĩa của kiểu gõ động và kiểu tĩnh, hãy lấy cùng một ví dụ và mở rộng nó. Để làm điều đó, hãy thêm một số nguyên vào đầu mảng Python.

items = [1, “Hello World”, “Hi there folks”]

Như bạn có thể thấy, chúng tôi đã thêm giá trị của 1 vào mảng. Điều này không ảnh hưởng đến phần còn lại của mã Python của chúng tôi, vì nó vẫn có thể lặp lại các mục đó và in từng mục. Vì vậy, việc thêm số nguyên đó vào mảng không ảnh hưởng đến phần còn lại của mã. Mảng trong Python có thể chứa nhiều kiểu khác nhau.

Bây giờ, hãy thử làm điều tương tự trong Java.

String array[] = {1, “Hello World”, “Hi there folks”};

Điều này sẽ thông qua một lỗi khi mã được biên dịch. Trong Java, không thể trộn lẫn các kiểu khác nhau trong cùng một mảng, vì nó là ngôn ngữ được định kiểu tĩnh.

Chúng ta có thể khai báo mảng là chứa đối tượng thay vì kiểu chuỗi .

Object array[] = {1, “Hello World”, “Hi there folks”};

Điều này sẽ ghi đè hệ thống kiểm tra kiểu của Java. Nhưng, đó không phải là cách bất kỳ nhà phát triển Java thành thạo nào sẽ sử dụng ngôn ngữ này.

Trong Python, không cần thiết phải cung cấp một kiểu khi chúng ta khai báo một mảng, do đó chúng ta có thể thêm vào nó bất kỳ giá trị nào chúng ta cần. Tùy thuộc vào chúng tôi để đảm bảo chúng tôi không cố sử dụng sai nội dung trong thời gian chạy, trong khi với Java, không phải vậy. 

Bản chất kiểu tĩnh của ngôn ngữ lập trình Java thực thi những kiểm tra này khi chúng ta viết mã, điều này có chút hạn chế hơn trong quá trình phát triển, tuy nhiên, trong thời gian chạy, điều này có lợi. Hãy xem làm thế nào.

items = [1, “Hello, World”, “Hi there folks”]
for i in items:
   print(i + ” some string…”)

Lưu ý rằng chúng tôi đang quay lại mã Python của mình và bây giờ trên dòng thứ ba, chúng tôi đang nối giá trị của i với ”một số chuỗi…” .

Python không ngăn chúng ta viết mã này. Từ quan điểm cú pháp, điều này hoàn toàn ổn. Tuy nhiên, khi chúng tôi chạy mã này, một ngoại lệ thời gian chạy sẽ được tạo ra. Điều này là do giá trị của 1 không phải là một chuỗi và do đó nó không thể được nối với giá trị của “một số chuỗi…” .

Trong Java, điều này sẽ không xảy ra, vì các kiểm tra được đánh kiểu tĩnh sẽ thực thi ràng buộc này trong quá trình phát triển. Nhập tĩnh thực thi một kỷ luật mà một số nhà phát triển yêu thích và đánh giá cao từ một ngôn ngữ lập trình.

Một trình biên dịch làm việc trên mã được nhập tĩnh có thể tối ưu hóa tốt hơn cho nền tảng đích, đó là trường hợp của Java. Tránh lỗi loại thời gian chạy, thêm một hiệu suất khác.

Mã được viết bằng các kiểu động, chẳng hạn như bằng Python, có xu hướng ít dài dòng hơn các ngôn ngữ tĩnh, chẳng hạn như Java. 

Khi sử dụng ngôn ngữ được gõ động như Python, bạn phải chịu trách nhiệm về tính toàn vẹn của mã bạn viết và ít trách nhiệm đó phụ thuộc vào trình biên dịch.

Tính dễ đọc và độ ngắn gọn của mã

Như đã thấy với mẫu mã trước đó, cú pháp của Python chủ yếu dựa vào thụt lề (khoảng trắng) để phân tách các khối mã, trong khi Java bỏ qua chúng. 

Python sử dụng các tab để làm tổ khối mã, và dấu hai chấm đầy đủ ( : ) để bắt đầu vòng lặp và báo cáo khối có điều kiện. 

Mặt khác, Java hoàn toàn bỏ qua khoảng trắng và sử dụng dấu chấm phẩy ( ; ) làm dấu phân cách dòng và dấu ngoặc nhọn để biểu thị phần đầu ( { ) và phần cuối ( } ) của các khối mã. 

Có nhiều tranh luận về việc mã nào dễ đọc hơn, chẳng hạn như tranh luận về nhập động và nhập tĩnh, ở một mức độ nào đó là các tranh luận chủ quan, tùy thuộc vào nền tảng và kinh nghiệm của bạn với tư cách là nhà phát triển. 

Có một nhóm các nhà phát triển nói rằng mã Python ngắn gọn và thống nhất hơn Java liên quan đến cú pháp và cách viết mã, bởi vì các lựa chọn định dạng bị hạn chế hơn. 

Như chúng ta đã thấy, mẫu mã Python ngắn hơn một vài dòng so với mã tương đương trong Java: một sự khác biệt cộng lại trong các chương trình lớn hơn, khi nói đến các dòng mã thực tế được viết. 

Hầu hết sự khác biệt là do không có dấu ngoặc nhọn mở hoặc đóng trong Python. Vì vậy, tính ngắn gọn của Python – so với Java – sâu hơn và cho phép hiệu suất mã nhanh hơn. 

Chúng ta hãy xem xét cả hai mẫu mã một lần nữa. Dưới đây là triển khai Python.

items = [1, “Hello World”, “Hi there folks”]
for i in items:
   print(i)

Lưu ý rằng vì chúng ta không nối giá trị của i với một chuỗi, đoạn mã trên sẽ không tạo ra ngoại lệ thời gian chạy nữa.

Để vượt qua việc kiểm tra kiểu tĩnh trong Java, chúng ta cần thêm giá trị của 1 dưới dạng chuỗi ( “1” ) vào mảng Java. Đây là những gì mã sẽ trông như thế nào.

public class LoopArray {
   public static void main(String args[]) {
       String array[] = {“1”, “Hello World”, “Hi there folks”};
       for (String i : array) {
         System.out.println(i);
       }
   }
}

Cả mã Python và Java bây giờ sẽ xây dựng và chạy như cũ mà không gặp bất kỳ sự cố nào. Python sẽ chạy tập lệnh từ đầu đến cuối tệp, diễn giải từng dòng. Trong khi đó Java yêu cầu ít nhất một điểm vào, đó là một phương thức tĩnh được gọi là main . Máy ảo Java (JVM) chạy phương thức chính trong lớp LoopArray được truyền cho nó từ dòng lệnh.

Viết một chương trình Python có xu hướng nhanh hơn và dễ dàng hơn về mặt cú pháp so với làm điều tương tự trong Java. Điều này đặc biệt đúng đối với các chương trình cần xử lý tệp, làm việc với cơ sở dữ liệu hoặc truy xuất dữ liệu từ các dịch vụ web.

Thực thi & Hiệu suất Runtime

Python và Java biên dịch mã thành mã máy và chạy các máy ảo của riêng chúng. Cách tiếp cận này giúp cô lập sự khác biệt về mã giữa các hệ điều hành, làm cho cả hai ngôn ngữ về cơ bản là đa nền tảng. 

Tuy nhiên, cách mã được thực thi trong thời gian chạy là khá khác nhau. Python diễn giải mã và sau đó biên dịch nó sang định dạng máy có thể đọc được trong thời gian chạy. Tuy nhiên, Java sẽ biên dịch nó trước (còn được gọi là Trước thời gian), và sau đó thực thi mã máy kết quả, mã này hiệu quả hơn. 

Hầu hết các Máy ảo Java thực hiện biên dịch Just-in-Time (JIT) cho tất cả hoặc một phần mã của ứng dụng, thành mã máy, điều này giúp cải thiện đáng kể hiệu suất; vì chỉ một phần mã được yêu cầu thực thi như mã máy sẽ được biên dịch. Python không làm được điều này, điều này làm cho việc thực thi một chương trình Python chậm hơn so với một ứng dụng Java.

Sự khác biệt về hiệu suất giữa các ứng dụng được tạo bằng Python và Java đôi khi là đáng kể trong một số trường hợp. Các cấu trúc dữ liệu, chẳng hạn như Danh sách và Cây nhị phân chạy trong Java nhanh hơn nhiều lần so với trong Python.

So sánh rút ra

Điều quan trọng là phải có một cái nhìn đầy đủ về từng ngôn ngữ và khả năng của nó để biết cách tiếp cận chúng. Dưới đây là một số điểm rút ra chính từ cả hai ngôn ngữ và các tính năng của chúng.

Những suy nghĩ cuối cùng cho người mới bắt đầu

Nếu bạn đang bắt đầu với lập trình, Python là cách tốt nhất để bắt đầu. Điều này là do Python thực sự dễ dàng và sử dụng cú pháp giống tiếng Anh, đang được sử dụng rộng rãi trong nhiều khóa học trực tuyến và nhập môn Khoa học Máy tính trên khắp thế giới. 

Tuy nhiên, nếu bạn đã là một lập trình viên có kinh nghiệm và nếu mục tiêu của bạn là xây dựng các ứng dụng cấp doanh nghiệp đến từ thế giới C, C ++ hoặc C #, thì Java có thể sẽ cảm thấy khá quen thuộc và sẽ dễ học hơn Python. Tuy nhiên, nếu bạn là một nhà phát triển có kinh nghiệm và muốn đi sâu vào khoa học dữ liệu hoặc học máy, thì Python là con đường phù hợp.

Sau khi làm việc trong một số dự án sử dụng cả hai ngôn ngữ, tôi cảm thấy đủ tự tin để nói rằng cú pháp của Python ngắn gọn hơn Java, giúp dễ nắm bắt hơn, mặc dù tôi đến từ nền tảng C, C ++ và C #. Việc thiết lập và chạy một dự án mới bằng Python dễ dàng hơn so với Java.

Hiệu suất của Java có lợi thế đáng kể so với Python do biên dịch đúng lúc, mang lại lợi thế cho nó so với cơ chế được thông dịch của Python. Java vẫn nhanh hơn nhiều so với Python.

Sau khi xem xét tất cả các điểm cân nhắc này, lợi thế của Python vượt trội hơn nhược điểm của nó và nó có khả năng là cách tốt nhất để bắt đầu với lập trình. Nếu bạn là người mới bắt đầu, hãy nhìn Python một cách nghiêm túc.

Và nếu cảm thấy khó khăn bạn nên học khóa học lập trình Java Fullstack hoặc Lập trình Python dành cho người mới bắt đầu

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here