مقایسه پایتون با جاوا اسکریپت: تفاوت ها، مزایا و معایب

چکیده مقاله:
پایتون و جاوا اسکریپت هر دو از زبان های برنامه نویسی محبوب هستند که هر کدام ویژگی های خاص خود را دارند. پایتون بر خوانایی و سادگی تأکید دارد و برای کارهایی مانند تحلیل داده و توسعه بک اند مناسب است، در حالی که جاوا اسکریپت عمدتاً برای توسعه وب استفاده می شود و قابلیت های تعاملی و پویایی را مستقیماً در مرورگرهای وب فراهم می کند. هر دو زبان دارای جامعه کاربری بزرگ و منابع آموزشی فراوانی هستند که یادگیری آن ها را آسان تر می کند. در این مطلب به بررسی جامع مقایسه پایتون با جاوا اسکریپت ازجمله بررسی ویژگی های کلیدی هر زبان، مزایا و معایب آن ها و موارد استفاده رایج خواهیم پرداخت.

چرا باید پایتون و جاوا اسکریپت را مقایسه کرد؟

ممکن است تعجب کنید که چرا این دو زبان با یکدیگر مقایسه می شوند، در حالی که ساختارهای متفاوتی دارند. پایتون یک زبان برنامه نویسی داینامیک و شی گرا است که به طور گسترده در علم داده، خودکارسازی و توسعه وب استفاده می شود.

همچنین، یک زبان همه منظوره می باشد که می تواند هر مسئله ای را که در کد نوشته می شود حل کند. پایتون یادگیری، خواندن و نگهداری آسانی دارد و علاوه بر این، قابلیت ادغام با زبان های C، Java و ++C را نیز دارا می باشد.

از سوی دیگر، جاوا اسکریپت یک زبان اسکریپتی سطح بالا است که بیشتر برای توسعه وب استفاده می شود. جاوا اسکریپت یک زبان جهانی محسوب می شود، زیرا از توسعه فرانت اند و بک اند پشتیبانی می کند.

• زبان برنامه نویسی پایتون چیست؟

هر بار که با وب سایت ها یا برنامه ها تعامل دارید، در واقع جاوا اسکریپت را در پس زمینه استفاده می کنید. این زبان دارای فریم ورک ها و کتابخانه های متعددی است که به توسعه نرم افزارهای قدرتمند کمک می کنند.

به طور خلاصه، هر دو زبان بیشتر در توسعه وب، توسعه موبایل، خودکارسازی وظایف و برنامه های وب استفاده می شوند.

بنابراین، می توانید برای توسعه، جاوا اسکریپت یا پایتون را انتخاب کنید و حتی ترکیب این دو زبان نیز امکان پذیر است. هر دو زبان دارای ویژگی های مفیدی هستند که امکان ایجاد برنامه های داینامیک را فراهم می کنند.

• برنامه نویسی

تفاوت پایتون و جاوا اسکریپت

جاوا اسکریپت و پایتون از زبان های برجسته در خودکارسازی، علم داده، توسعه وب و بسیاری از حوزه های دیگر هستند. هر دو زبان های سطح بالا می باشند که برای خواندن و نوشتن آسان طراحی شده اند.

اما چرا این دو زبان برنامه نویسی اینقدر پرطرفدار هستند؟ و با وجود تفاوت هایشان، چرا باید آن ها را مقایسه کرد؟ در حالی که شباهت هایی دارند، تفاوت های اساسی نیز وجود دارد که باید بدانید.

• مشاوره برنامه نویسی

در این مطلب، همه چیز را بررسی خواهیم کرد. این مقایسه جامع، شامل بررسی تفاوت های پایتون و جاوا اسکریپت، مزایا و معایب هر کدام، موارد استفاده در دنیای واقعی و آینده این دو زبان خواهد بود.

پایتون

پایتون یک زبان برنامه نویسی سطح بالا و تفسیری است که به دلیل سادگی و خوانایی اش شناخته شده است. این زبان از چندین پارادایم برنامه نویسی از جمله رویه ای، شی گرا و تابعی پشتیبانی می کند. به دلیل تطبیق پذیری و سهولت استفاده، به طور گسترده در توسعه وب، محاسبات علمی، هوش مصنوعی و اتوماسیون مورد استفاده قرار می گیرد.

• هوش مصنوعی

مثال: این یک برنامه ساده به زبان پایتون برای چاپ “Hello World” است:

خروجی

مزایای پایتون:

• یک زبان شی گرا سطح بالا با ساختارهای داده کاربرپسند است.
• متن باز بوده و توسط جامعه توسعه داده می شود.
• خوانا، یادگیری آسان و نوشتن کد در آن ساده است.
• دارای کتابخانه های گسترده مانند NumPy برای محاسبات عددی و Pandas برای تحلیل داده است.
• زبان پویا است، یعنی نیازی به مشخص کردن نوع داده نیست و نوع متغیر بر اساس مقدار اختصاص داده شده تعیین می شود.
• برای نمونه سازی اولیه ایده آل است، زیرا با کد کمتر عملکرد بیشتری را ارائه می دهد.
• کارایی بالا دارد (طراحی شی گرای پایتون، کنترل بهبود یافته پردازش را فراهم می کند و این زبان دارای قابلیت های پردازش متن و ادغام بسیار خوبی است. همچنین دارای یک چارچوب تست واحد داخلی می باشد که آن را کارآمدتر می کند.)

• شبیه سازی

معایب پایتون:

• عملکرد محدودی برای کارهای سنگین پردازشی دارد، زیرا یک زبان تفسیری است.
• قفل مفسر جهانی (GIL) کارایی چند نخی را محدود می کند.
• مدیریت وابستگی ها ممکن است چالش برانگیز باشد، به ویژه با نسخه های متناقض.
• نسبت به زبان هایی مانند جاوا یا سوئیفت، برای توسعه برنامه های موبایل کمتر مناسب است.
• پشتیبانی محدودی برای برنامه نویسی سطح پایین سیستم نسبت به زبان هایی مانند C و C++ دارد.
• سرعت اجرای آن کندتر از زبان های کامپایل شده ای مانند C++ یا Rust است.
• ایجاد فایل های اجرایی مستقل بدون ابزارهای اضافی دشوار است.

• تفاوت یادگیری ماشین و داده کاوی

جاوا اسکریپت

جاوا اسکریپت یک زبان برنامه نویسی سطح بالا و تفسیری است که عمدتاً برای توسعه وب استفاده می شود. این زبان محتوای پویا و تعاملی را در وب سایت ها امکان پذیر می کند و اسکریپت های سمت کاربر را در مرورگرهای وب اجرا می کند. همچنین با پلتفرم هایی مانند Node.js برای اجرای اسکریپت های سمت سرور سازگار است.

مثال: این یک برنامه ساده جاوا اسکریپت برای چاپ “Hello World” است:

خروجی:

• یادگیری عمیق با پایتون: کاربرد، پیاده سازی و یادگیری

مزایای جاوا اسکریپت

• جاوا اسکریپت قابلیت پشتیبانی از تمامی مرورگرهای مدرن را دارد و نتیجه ای معادل در همه آن ها تولید می کند.
• شرکت های بزرگ جهانی از توسعه جامعه برنامه نویسان حمایت می کنند و پروژه های مهمی را ایجاد می نمایند. به عنوان مثال، گوگل فریم ورک Angular و فیس بوک فریم ورک React.js را توسعه داده اند.
• صرف نظر از محل میزبانی جاوا اسکریپت، این زبان همیشه در محیط کلاینت اجرا می شود که باعث صرفه جویی در پهنای باند و افزایش سرعت اجرای کد می گردد.
• در جاوا اسکریپت، شیء XMLHttpRequest که توسط مایکروسافت طراحی شده است، نقش مهمی دارد. این شیء درخواست های HTTP ناهمزمان را به سرور ارسال کرده و امکان انتقال داده بین کلاینت و سرور را بدون نیاز به بارگذاری مجدد صفحه فراهم می کند.

• بینایی کامپیوتر (computer vision) چیست؟

معایب جاوا اسکریپت

• برنامه نویسی ناهمزمان می تواند منجر به ایجاد زنجیره های پیچیده ای از Callback و Promise شده و کد را پیچیده تر کند.
• عدم وجود تایپ استاتیک قوی می تواند منجر به بروز خطاهای زمان اجرا شود که در زبان های استاتیکی مانند جاوا یا سی شارپ در زمان کامپایل شناسایی می شوند.
• رفتار متفاوت جاوا اسکریپت در مرورگرهای مختلف می تواند مشکلاتی در سازگاری بین مرورگرها ایجاد کند.
• به دلیل ماهیت تک نخی جاوا اسکریپت، پشتیبانی محدودی از چند نخی بودن دارد.
• اشکال زدایی در این زبان به دلیل تایپ دینامیک و وراثت مبتنی بر نمونه اولیه (Prototypal Inheritance) می تواند چالش برانگیز باشد.
• پیش از ES6، نبود یک سیستم مدیریت ماژول داخلی باعث بروز مشکلاتی در مدیریت وابستگی ها می شد.
• جاوا اسکریپت برای انجام وظایف پردازشی سنگین مبتنی بر CPU نسبت به زبان هایی مانند پایتون یا ++C مناسب تر نمی باشد.

• برنامه نویسی جاوا اسکریپت چیست؟

جدول مقایسه پایتون با جاوا اسکریپت

تفاوت های قابل توجهی بین این دو زبان برنامه نویسی وجود دارد که در ادامه به آن ها پرداخته می شود:

• فریم ورک جاوا اسکریپت چیست و چه کاربردی دارد؟

مقایسه جامع پایتون و جاوا اسکریپت

جاوا اسکریپت و پایتون از پارادایم های برنامه نویسی متفاوتی پشتیبانی می کنند. اما چگونه؟ بیایید با یک بررسی جامع به مقایسه پایتون با جاوا اسکریپت بپردازیم:

• شبیه سازی با پایتون: انواع، کاربرد، مثال با کد

تغییرپذیری (Mutability)

تغییرپذیری به دو دسته داده های تغییرپذیر (mutable) و داده های غیرقابل تغییر (immutable) تقسیم می شود. در داده های تغییرپذیر، می توان مقدار متغیر را پس از مقداردهی اولیه تغییر داد، اما در داده های غیرقابل تغییر، مقدار آن ها پس از مقداردهی ثابت باقی می ماند.

در پایتون، همه چیز به عنوان یک شیء (object) در نظر گرفته می شود، بنابراین از هر دو نوع تغییرپذیری پشتیبانی می کند. اما در جاوا اسکریپت، مفهومی به نام تغییرپذیری وجود ندارد. داده ها در جاوا اسکریپت به دو دسته داده های مرجعی (reference type) و داده های اولیه (primitive type) تقسیم می شوند.

علاوه بر این، در جاوا اسکریپت تمام مقادیر اولیه تغییرپذیر هستند، اما اشیا و آرایه ها غیرقابل تغییر می باشند. بنابراین، پایتون گزینه بهتری برای مدیریت داده های تغییرپذیر محسوب می شود.

• برنامه نویسی شی گرا در پایتون همراه با کد

عملکرد (Performance)

در مقایسه عملکرد پایتون و جاوا اسکریپت، جاوا اسکریپت برنده واضح این رقابت است زیرا سرعت اجرای بالاتری در توسعه وب دارد. جاوا اسکریپت برای تعاملات بلادرنگ (real-time) و برنامه های با عملکرد بالا ایده آل است.

با این حال، پایتون نیز برای وظایف پردازشی سنگین (CPU-intensive tasks) بسیار مناسب می باشد. پایتون یک زبان تفسیرشده (interpreted) است، یعنی کد به صورت خط به خط اجرا می شود و دارای مجموعه بزرگی از فریم ورک ها و کتابخانه ها می باشد.

از سوی دیگر، جاوا اسکریپت یک زبان کامپایل شده (compiled) است، یعنی کد قبل از اجرا به زبان ماشین ترجمه می شود. همچنین، جاوا اسکریپت به دلیل ویژگی چندنخی (multi-threading) در Node.js سرعت بالایی دارد، در حالی که پایتون این قابلیت را ندارد.

• شبیه سازی با متلب

محبوبیت (Popularity)

بر اساس نظرسنجی JetBrains در سال 2023، 61% از توسعه دهندگان از جاوا اسکریپت و 54% از پایتون استفاده می کنند. جاوا اسکریپت یکی از محبوب ترین زبان های برنامه نویسی محسوب می شود و جامعه بزرگی از توسعه دهندگان دارد.

از طرفی، پایتون به سرعت در حال رشد است و از زبان هایی مانند C، ++C و Swift پیشی گرفته است. محبوبیت جاوا اسکریپت عمدتاً به دلیل استفاده گسترده آن در توسعه وب است و به عنوان زبان پیش فرض برنامه نویسی سمت کاربر (client-side programming) شناخته می شود.

همچنین، بر اساس شاخص TIOBE در سال 2024، پایتون بهترین زبان برنامه نویسی است. محبوبیت پایتون به دلیل انعطاف پذیری، سادگی در استفاده و جامعه گسترده آن می باشد.

• شبیه سازی با پایتون

مقیاس پذیری (Scalability)

برنامه های جاوا اسکریپت به دلیل ویژگی چندنخی (multi-threading) بسیار مقیاس پذیر هستند، اما پایتون به دلیل Global Interpreter Lock (GIL) که فقط یک رشته (thread) را در هر لحظه اجرا می کند، مقیاس پذیری کمتری دارد.

همچنین، Node.js در جاوا اسکریپت می تواند تعداد رشته ها را افزایش داده و برنامه ها را مقیاس پذیرتر کند. از سوی دیگر، GIL در پایتون از پردازش همزمان (concurrent programming) پشتیبانی نمی کند که استفاده از پردازنده های مختلف را دشوار می سازد.

با این حال، پایتون برای پردازش موازی (parallel computing) ایده آل است و باعث استفاده بهینه تر از منابع و افزایش سرعت اجرای کد می شود. اما جاوا اسکریپت برای مدیریت درخواست های همزمان (concurrent requests) و کاربران متعدد عملکرد بهتری دارد.

• الگوریتم ژنتیک در پایتون

REPL

REPL (Read-Eval-Print-Loop) به توسعه دهندگان این امکان را می دهد که به صورت بلادرنگ با کد تعامل داشته و خروجی سریع دریافت کنند. جاوا اسکریپت از طریق محیط اجرایی Node.js به REPL دسترسی دارد.

REPL در جاوا اسکریپت یک راهکار عالی برای تست و دیباگ کد فراهم می کند. پایتون نیز دارای یک REPL داخلی است و به توسعه دهندگان اجازه می دهد کد را در لحظه اجرا و نتایج را سریع دریافت کنند.

هر دو زبان از REPL ها و محیط های توسعه یکپارچه (IDE) شخص ثالث پشتیبانی می کنند که قابلیت های بیشتری ارائه می دهند.

• یادگیری ماشین

جداول هش (Hash Tables)

جداول هش ساختارهایی برای ذخیره مقادیر به صورت زوجی هستند که باعث افزایش سرعت جستجو و عملیات تشخیص می شوند.

پایتون دارای جداول هش داخلی به نام دیکشنری (dictionary) و مجموعه (set) است. اما جاوا اسکریپت به طور پیش فرض از جداول هش پشتیبانی نمی کند اما می توان از Map و Set برای پیاده سازی آن استفاده کرد.

در نتیجه، هر دو زبان از جداول هش پشتیبانی می کنند، اما پیاده سازی داخلی پایتون کار با آن را ساده تر می کند.

• شبیه سازی با هوش مصنوعی چیست؟

سینتکس (Syntax)

جاوا اسکریپت و پایتون از سینتکس های متفاوتی برای افزایش خوانایی کد استفاده می کنند.

• جاوا اسکریپت از سینتکس C مانند همراه با نقطه ویرگول (;) و آکولاد ({}) برای تعریف بلوک های کد استفاده می کند.
• پایتون از تورفتگی (indentation) برای تعیین بلوک های کد استفاده می کند.

جاوا اسکریپت دارای درج خودکار نقطه ویرگول (automatic semicolon insertion) است که در برخی موارد می تواند رفتار غیرمنتظره ایجاد کند. در مقابل، پایتون دارای یک سیستم نوع یابی سختگیرانه است که به کشف زودهنگام خطاها کمک می کند.

سینتکس جاوا اسکریپت کوتاه تر و بیانگرتر است اما ممکن است درک آن دشوار باشد، در حالی که سینتکس پایتون خوانایی بالاتری دارد اما در برخی موارد محدودکننده تر است.

• دلایل برتر برای یادگیری جاوا اسکریپت

انواع عددی (Numeric Types)

پایتون دارای انواع عددی مختلفی مانند int، float و complex است. اما جاوا اسکریپت فقط دو نوع عددی دارد:

1. Number (اعداد صحیح و اعشاری)
2. BigInt (اعداد بسیار بزرگ)

در پایگاه داده، داده های عددی به صورت عدد ذخیره می شوند نه به صورت توصیفی.

• نوع داده float در پایتون می تواند اعداد صحیح و اعشاری را نگهداری کند.
• نوع داده Number در جاوا اسکریپت نیز می تواند اعداد صحیح و اعشاری را در بر بگیرد.

در نتیجه، هر دو زبان در پردازش داده های عددی قابلیت های خاص خود را دارند و انتخاب بین آن ها به نیازهای پروژه بستگی دارد.

اجرای اسکریپت

برای اجرای اسکریپت های جاوا اسکریپت و پایتون می توانید به روش های زیر عمل کنید:

جاوا اسکریپت

جاوا اسکریپت سورس فایل ها دارای پسوند .js یا .mjs (برای ECMAScript modules) می باشند.

برای اجرای یک اسکریپت جاوا اسکریپت خارج از مرورگر:

• نصب Node.js.
• وارد کردن دستور node {name}.js

پایتون

پایتون سورس فایل ها دارای پسوند .py می باشند.

چندین کلمه در نام فایل ها باید با آندرلاین از هم جدا شوند نه با خط تیره زیرا نام فایل تبدیل به نام ماژول می شود و خط تیره ها در نام ماژول ها معتبر نمی باشند. از استفاده از نام فایل هایی که با نام یک ماژول موجود یکی هستند خودداری کنید زیرا این کار باعث می شود نتوانید ماژول موجود را ایمپورت کنید.

برای اجرای یک اسکریپت پایتون:

• نصب مفسر پایتون از python.org
• وارد کردن دستور python3 {name}.py یا python {name}.py

در هر دو مورد، آرگومان های خط فرمان می توانند به اسکریپت پاس داده شوند.

• یک اسکریپت جاوا اسکریپت که در Node.js اجرا می شود می تواند آرگومان های خط فرمان را از آرایه process.argv دریافت کند. اولین عنصر مسیر اجرایی node، دومین عنصر مسیر اسکریپتی که در حال اجرا می باشد و عناصر باقی مانده آرگومان های خط فرمان هستند.
• یک اسکریپت پایتون می تواند آرگومان های خط فرمان را از sys.argv دریافت کند. اولین عنصر مسیر اسکریپتی که در حال اجرا می باشد و عناصر باقی مانده آرگومان های خط فرمان هستند.

برای اینکه یک فایل سورس پایتون در سیستم های UNIX مستقیما اجرا شود:

• اضافه کردن این خط به عنوان اولین خط: #!/usr/bin/env python3
• قابل اجرا کردن فایل با وارد کردن chmod a+x {file-name}.py
• برای اجرای آن از طریق ترمینال، وارد کردن ./{name}.py

برای ری استارت خودکار یک اسکریپت هنگام تغییر آن یا یکی از فایل هایی که ایمپورت می کند:

1. نصب Node.js.
2. نصب nodemon با دستور npm install -g nodemon
3. اگر اسکریپت جاوا اسکریپت اجرا می شود، وارد کردن nodemon {name}.js
4. اگر اسکریپت پایتون اجرا می شود، وارد کردن nodemon –exec python3 {name}.py