Бэкендер бэкендеру рознь: какой язык выбрать на старте

Разбираемся, чем отличаются Python, Java и C++ и насколько легко их освоить.

Материал подготовлен при поддержке «Яндекс Практикума».

Бэкенд — «внутрянка» сайта или приложения, скрытая от глаз пользователей. Языков программирования для бэкенд-разработки много. Поэтому тем, кто только планирует начать карьеру в разработке, выбрать первый язык непросто. Чтобы помочь вам на старте, разобрались, чем отличаются и где используются три популярных языка — Python, Java и C++.

Сложность освоения: 💻

Синтаксис. Python подойдёт новичкам без опыта в программировании и знаний в математике. По синтаксису напоминает повседневный английский язык, так что вчитываться в код будет легче — в сравнении с другими языками.

Объём кода. Эквивалентные по смыслу программы на Python обычно короче, чем на Java и C++. Скажем, программист может проверить номер порта без использования Telnet или создать веб-сервер прямо в Python без написания большого количества строк кода. В других языках аналогичные команды уже не так лаконичны и написание кода занимает больше времени.

Задачи. Python — универсальный язык, конкретной специализации у него нет. Сейчас его активно используют в Data Science и Machine Learning. Также Python применяют в разработке сайтов и приложений для бэкенда, аналитике данных. Например, в Spotify и Netflix на Python написаны программы, анализирующие действия и интересы пользователей. Они подбирают для них персональные рекомендации на основе их истории поиска и понравившегося контента.

Библиотеки. Python поддерживает сотни тысяч различных библиотек, большинство из них бесплатные. Это готовые коллекции кода, то есть его можно не писать с нуля каждый раз. Библиотеки Python работают по open-source-модели: многие из них доступны без ограничений на GitHub и других площадках.

Популярность и платформы. Согласно исследованию GitHub 2022 года, Python — второй по популярности язык программирования и уступает только JavaScript. При этом в 2022-м его использовали на 22,5% чаще, чем годом ранее: это связывают с развитием нейросетей и машинного обучения.

Писать код на Python можно на всех операционных системах: Windows, macOS, Linux и других.

Скорость. Обычно приложения и сайты на Python работают медленнее, чем на Java и C++. Это объясняется тем, что Python — интерпретируемый язык: каждая инструкция читается и выполняется по отдельности.

Подход. Python — гибридный язык: в нем есть как объектно-ориентированный, так и функциональный подходы. Объектно-ориентированный язык рассматривает все конструкции кода как независимые объекты. Для исправлений в написанном коде достаточно вносить изменения в нужный объект, а не менять код целиком. Это дает ряд преимуществ: например, на основе существующих классов вы можете создавать новые, дополняя или переопределяя их функциональность. Это позволяет уменьшить объём дублирующегося кода.

Управление памятью. Python поддерживает автоматическую очистку памяти от неиспользуемого кода. Ненужные объекты удаляются из памяти, если во время выполнения программы на них более никто не ссылается.

Поддержка потоков. Python поддерживает многопоточность, за счёт этого программы быстрее решают поставленные задачи. Однако CPython — наиболее распространённая версия Python — использует только один поток из-за внутренних ограничений по безопасности.

Сложность освоения: 💻💻

Синтаксис. У Java в сравнении с Python более сложный синтаксис. Язык подойдёт тем, кто готов посвятить больше времени изучению его основ. В начале многословные конструкции Java могут напугать, но вы быстро привыкнете. Зато благодаря подробности кода гораздо больше ошибок автоматически определяются ещё на этапе написания кода программы. Также редактор кода может дать на порядок больше подсказок для автонабора кода. Это значит, что писать код на Java не так уж и сложно.

Объём кода. В среднем код на Java длиннее, чем на Python: придётся расписывать больше деталей, а значит строк и слов.

Задачи. Java — один из основных языков для бэкенда сложных систем, высоконагруженных приложений и мобильных приложений. Например, Amazon использует Java для разработки веб-сервисов. На этом языке также работают приложения маркетплейсов Ozon и «Яндекс Маркет». Ещё на Java разрабатывают игры — например, Minecraft. Правда, для этих целей он уже не так популярен.

Библиотеки. Для Java существует большое количество библиотек. Они пригодятся при создании интерфейсов, улучшении производительности, отправке сообщений между пользователями и выполнении других функций — помогут реализовать их быстрее и эффективнее.

Популярность и платформы. В большинстве рейтингов Java находится среди пяти самых популярных языков программирования. По подсчетам GitHub, Java занимает третье место по популярности. Кроме того, Java — один из основных (второй — Kotlin, созданный на основе Java) языков для написания Android-приложений.

Скорость. Java выполняет задачи быстрее Python, но медленнее C++.

Подход. Подобно другим популярным языкам, Java тоже использует объектно-ориентированный подход. Это позволяет писать более структурированный и понятный код. Благодаря объектно-ориентированному подходу пользователи допускают меньше ошибок при написании кода и проще ориентируются в нем.

Управление памятью. Java автоматически очищает память с помощью специальной системы — сборщика мусора. Он работает в фоновом режиме и не требует участия разработчика.

Поддержка потоков. Java поддерживает многопоточность. В отличие от Python, тут нет внутренних ограничителей.

Сложность освоения: 💻💻💻

Синтаксис. В C++ больше нюансов, чем в Python и Java. Язык будет труднее освоить людям без опыта в программировании и точных науках. Однако тем, кто его изучит, будет легче освоить другие языки.

Объём кода. По объёму кода, необходимого для решения задач, C++ занимает промежуточное положение между Python и Java. Но код на нём получается ощутимо длиннее, чем на Python.

Задачи. C++ — универсальный язык. На нём разрабатывают видеоигры и сложные приложения, нейросети и физические движки, операционные системы и браузеры. Также он часто применяется в бэкенде. Язык применяют банковские организации вроде J.P. Morgan и Bank of America, разработчики движков Unity и Unreal Engine, дизайнерские компании — например, Figma.

Библиотеки. C++ поддерживает библиотеки для разных задач. Например, можно загрузить библиотеки для декодирования аудио и рендеринга 3D-объектов.

Популярность и платформы. По популярному индексу TIOBE C++ занимает четвёртое место. А по подсчётам The IEEE Spectrum этот язык находится на третьем месте по распространённости. Программы на C++ не универсальны для разных платформ: нужны отдельные сборки под Windows и macOS.

Скорость. C++ быстрее по производительности, чем Java и Python. Как правило, решение задачи с помощью программы на C++ занимает меньше времени, чем при использовании аналогичной программы на Python. А в некоторых случаях C++ в несколько раз быстрее.

Подход. C++ — объектно-ориентированный язык, хотя унаследовал часть процедурных подходов из языка C.

Управление памятью. В C++ нет автоматического освобождения памяти, занятой неиспользуемыми объектами. Разработчикам приходится удалять их самостоятельно. Однако предусмотрены различные способы автоматического удаления неиспользуемых объектов. В современном C++ ручное управление памятью практически никогда не используется.

Поддержка потоков. В C++ есть поддержка многопоточности и конкурентного исполнения. В отличие от Python, C++ не ограничивает работу потоков.

Узнать подробнее о языках программирования для бэкенда можно на курсах «Яндекс Практикума». Познакомиться с профессией можно на бесплатных модулях — такие есть у каждого курса.

Учёба организована по тому же принципу, что и работа в ИТ-компаниях. Курсы разбиты на спринты — отрезки от двух до четырёх недель. В каждом спринте запланированы проекты с дедлайнами. А ещё есть еженедельные созвоны с наставниками, на которых можно задавать вопросы и анализировать проделанную работу, — такой подход также помогает студентам прокачивать софт-скиллы. А если студент поймёт, что ошибся в выборе или не успевает учиться, то может вернуть деньги за непройденную часть курса.