JavaとPython

コンピュータ サイエンスは現代の生活に欠かせないものであり、プログラミング言語は基本的な役割を果たしています。これらの言語はプログラマーのツールボックスとして機能します。ただし、言語の選択は難しい場合があります。特に、最も人気のある 2 つのオプションである Java と Python のどちらかを選択する場合は困難です。

Java と Python の速度を比較すると、Python の方が使いやすく読みやすいですが、インタープリタ言語であるため、コードを 1 行ずつ実行するため速度が遅くなります。コンパイル言語として JVM (Java 仮想マシン) 上で実行される Java は、より高速な実行時間を提供します。選択はプログラマーの目的によって異なります。プログラマーは、デスクトップおよび Web アプリケーション用の汎用言語として、Java と Python を広く使用しています。この 2 つには多くの類似点がありますが、大きな違いもあり、どちらかのプログラミング言語が他方よりも理想的です。 

PythonとJavaの主な違いを理解することで、情報に基づいた決定を下すことができます。Pythonは、コードを1行ずつ実行するインタープリタ型言語であるため、 スクリプトと迅速な開発 簡潔で読みやすい構文のため、Java はコンパイル言語であり、コードをバイトコードに変換して Java 仮想マシン (JVM) によって実行されます。これにより、強力なパフォーマンスとクロスプラットフォームの互換性が保証されるため、大規模なエンタープライズ アプリケーションには Java が好まれます。

これらのオブジェクト指向プログラミング言語は両方とも、重要なクロスプラットフォームサポートと広範なライブラリを提供します。 ただし、さまざまなアプリケーションで優れています。 最近の傾向 PythonがJavaよりも人気が高まっていることを示しています。これは、おそらく実験に非常に役立つためです。 ただし、Javaは本番コードに適しています。

Javaの概要

Java 世界で最も人気のあるプログラミング言語の1995つです。 XNUMX年にSunMicrosystemsのJamesGoslingによって最初に作成された、Oracleは現在Javaを所有しています。 XNUMX億を超えるデバイスがJavaを実行し、モバイルアプリからWebアプリ、ゲームからWebサーバーまで、あらゆるものにこのプログラミング言語を使用しています。

最初に作成されたときの意図は、JavaをWORAにすることでした—一度書けば、どこでも実行できます。 これは静的に型付けされコンパイルされた言語です。 

その歴史と利用可能なライブラリの過多に基づいて、Javaはサポートが必要なときに大規模なコミュニティを提供します。 この継続的なサポートにより、Javaでのプログラミングがかなり簡単になります。 プログラマーがコードを探している場合、Javaのライブラリーを使用すると、特定の目的のために以前に作成されたコードを簡単に見つけることができます。 

Javaは、そのシンプルさと使いやすさに基づいて、引き続き人気のあるプログラミング言語です。 また、オープンソースで無料です。 

Javaの最も一般的な使用例

Javaには多くの しかし、Web開発によく使用されます。 Javaの最も一般的なアプリケーションは次のとおりです。

• デスクトップGUIアプリ 
• エンタープライズソリューション 
• 組み込みシステム 
• Webアプリケーション 
• 科学的アプリケーション
• 金融セクターサーバーアプリケーション
• Androidアプリ
• ソフトウェアツール

これらのユースケースは、Javaプログラミング言語がいかに用途が広く堅牢であるかを示しています。 によると スタックシェア、Google、Uber、Instagram、Netflix、Airbnbなど、約10,000の企業がテクノロジースタックでJavaを使用しています。 ただし、世界中に数十億のアクティブなJava仮想マシンがあります。 実際のユースケースは、不動産、eコマース、ヘルスケア、小売など、多くの業界で見られます。

Pythonの概要

1991で最初にリリースされた、 Python また、印象的な歴史があります。 オランダの国立数学情報科学研究所のGuidovanRossumによって開発された、Pythonは強力なプログラミング言語と見なされています。 

Pythonは、作成時に一般的な目的を果たすために非常に読みやすいように設計されています。 これは、動的に型付けされ、解釈される言語です。 

その膨大なライブラリに基づいて、Pythonはプログラマーがすぐに始めることを可能にします。 たとえば、プログラマーが機械学習に興味がある場合は、そのためのライブラリがあります。 最小限のコードを最初から開始する必要があるため、このプログラミング言語は初心者に最適です。 ただし、他の人とコードを共有する場合にも最適です。

Pythonの最も一般的な使用例

Pythonにも多くのユースケースがあります。 ユースケースに関しては、Pythonはビッグデータに最適です。 これには、次のような多くの理由があります。

• 利用可能なPythonパッケージ 
• 機械学習アルゴリズム
• Pythonの活発なコミュニティ
• ライセンス構造 
• データの視覚化（例：Matplotib）

Pythonの最も一般的なアプリケーションは次のとおりです。

• 機械学習 
• 画像処理 
• 科学および数値計算 
• 言語開発 
• 学習アプリケーション

Pythonアプリケーションは現在主流であり、さまざまな業界に存在し、アプリケーションは日々増加しています。 上記で説明したJavaを使用している企業の多くは、Pythonも使用しています。 これらには以下が含まれます Netflix、Google、Instagram、Spotify、Dropbox、Quora。 

Webアプリケーション開発、データサイエンス、AIの他に、Pythonには強い存在感があります ゲーム業界で。 このプログラミング言語は、PyGameやPySoyなどのPythonライブラリを使用して、バトルフィールド2やその他の成功したゲームを開発します。

Java は Python より高速ですか?

プログラミング言語の速度は、プログラムの読み取りと実行にかかる処理時間によって決まります。それぞれの速度は実装によって異なりますが、Javaは通常、読み取りと実行がはるかに高速です。歴史的に、Javaは最大25倍以上高速でしたが、その後、 Python3のリリースいずれにせよ、Java はほぼすべての状況で大幅に高速に実行されるため、エンタープライズ レベルのソフトウェア開発では依然として主要な選択肢となっています。  

Java と比較すると、Python は、高度なプログラミング機能で知られるより柔軟なオプションであるため、パフォーマンスを多少犠牲にしています。変更のたびにコンパイルする必要がある Java とは異なり、開発者は必要に応じて Python を即座に変更できます。この迅速な適応能力により、変数が頻繁に変更される可能性があるデータ分析には Python が理想的な選択肢となります。

つまり、エンタープライズ レベルのアプリケーションに拡張可能な効率的なコード実行を開発する場合、Java が明らかに最適な選択肢です。大規模なスクリプトを適用する必要がある場合や、開発に俊敏性と柔軟性が求められ、実行速度がそれほど重要でない場合は、Python の方が目的に適している可能性があります。

Java vs. Python – コードの最大の違い

Pythonとは異なり、JavaはAndroidで使用されるXNUMXつの公式プログラミング言語のXNUMXつです。 しかし、Pythonは、人々がPythonを理解しやすいという理由だけで、人気を博しています。 

プログラミング言語の種類 

どちらのプログラミング言語も高レベルです。 Pythonはインタプリタプログラミング言語です。つまり、人間が読めるコードを機械が読めるコードに変換できます。 それに比べて、Javaはコンパイル型プログラミング言語として知られているものです。 Javaコードは最初にバイナリバイトコードにコンパイルされ、その後、任意のプラットフォームまたはデバイスで実行できます。 Java仮想マシン（JVM）。 ただし、JVMはソフトウェアベースのインタプリタであるため、Javaを検討することができます。 コンパイルおよびインタプリタされた言語. 

プログラミングパラダイム 

JavaとPythonはどちらも、いくつかのプログラミングパラダイムをサポートしています。 どちらもオブジェクト指向です。 

加えて：

• Pythonは、命令型、関数型、および手続き型プログラミングのパラダイムをサポートしています。 
• Javaは当初、並行クラスベースのプログラミング言語として開発されましたが、今でもクラスに重点を置いています。

読みやすさ 

このプログラミング言語はコードをクリーンで簡潔で読みやすくするため、コードの可読性はPythonの主要なセールスポイントです。 これらの利点は、多くの開発者がPythonを好む主な理由のXNUMXつです。 開発者は、アプリケーションを保守しやすくするために追加のコードを書くことを避けることができます。 

Javaが新しいバージョンをリリースすると、ソフトウェア開発プロセスを簡素化するための新しい言語機能が含まれます。 たとえば、Java 9開発者は、ソフトウェアアプリケーションを次のように構成できます。 モジュール。 Javaモジュールは、パッケージの配布を改善し、セキュリティを強化するためのものです。

性能 

プログラミング言語のパフォーマンスは非常に重要です。プログラムの実行効率、同時タスクの処理、ユーザー操作への応答を決定し、ユーザー エクスペリエンスとシステムの信頼性に影響を及ぼします。プログラミングでは、言語の選択がアプリケーションのパフォーマンスに影響し、セキュリティからスケーラビリティまですべてに影響を及ぼします。 

セキュリティ

悪意のあるソフトウェアとハ​​ッカーは、Web アプリケーションにとって常に脅威です。Web ワームなどの自動コード インジェクションは特に狡猾で、知らないうちにアクセスを許可したシステムに侵入します。これらのワームは、格納されている SQL データを変更するコマンドまたは悪意のあるスクリプトを挿入する悪意のあるコードを運びます。アクティブなハッカーは、システムに侵入してソース コードにアクセスするために、特殊な悪意のあるプログラムを使用することがよくあります。

Java には、ハッカーやコード インジェクションから Python よりもはるかに効果的に保護するセキュリティ機能が統合されています。Python には Java のような組み込みセキュリティはありませんが、その俊敏性と使いやすさから、Web 開発には特に適しています。ユーザーは、Python ベースのアプリケーションをより適切に保護するために、外部セキュリティを開発または購入することがよくあります。

エコシステムとツール

PythonとJavaはどちらも、ユーザーが利用できる膨大なライブラリ、フレームワーク、開発ツールのコレクションを持っています。どちらも REST と CRUD API フレームワークですが、それぞれがそこに到達するまでの道のりが若干異なります。API アクセス以外にも、各言語には専用のツールキットがあります。言語の機能を拡張するものもあれば、開発プロセスを簡素化するものもあります。

Pythonは機械学習やデータ分析に効果的であるため、その俊敏性と動的な数値処理能力を活用した商用およびオープンソースのフレームワークが数多く登場しています。 フラスコ と ストリームライト 開発者がアプリケーションを迅速に構築、拡張、共有できるようにします。 スクラップ そして図書館のような 美しいスープ PythonアプリケーションがWebページからデータを抽出できるようにし、次のような強力なツールも活用します。 パンダ or SQLAlchemy 抽出された情報を管理および分析します。

Java は長い間、Web アプリケーション開発言語として広く好まれており、熱心なコミュニティが数多くの統合開発環境を作成し、Java プログラミングのシンプルさと俊敏性を高めてきました。 Visual Studio コード (VS コード) は長年Java開発の定番であり、コード作成を簡素化し、開発者が複数の言語を素早く切り替えられるようにしています。オープンソースのIDE NetBeans 開発機能を拡張するさまざまなオンボードの動的および静的ライブラリを備え、開発者に Java アプリケーションを構築および展開するためのより合理化された環境を提供します。

並列処理とハイパースレッディング

並列処理とハイパースレッディング機能の点で Python と Java を比較すると、ほとんどの開発者は Java が明らかに有利であることに同意します。並列プロセスとマルチタスクを実行できる Java は、何十年にもわたりスケーラビリティとエンタープライズ レベルのアプリケーションにとって確実な選択肢となっています。インタープリタ言語である Python と比較すると、コンパイル言語である Java アプリケーションは、ハイパースレッディング機能を制限するグローバル インタープリタ ロック (GIL) に対処する必要がありません。

アプリケーションでアジャイルなシリアル機能を実現するには、Python が確実な選択肢であることは明らかです。ただし、アプリケーションでコアを同時に実行し、複数の機能を同時に実行する必要がある場合は、Java が Python を圧倒します。

スマホアプリ開発 

Pythonとは異なり、Javaは世界で最も人気のあるオペレーティングシステムの公式プログラミング言語のXNUMXつです。 今日、多くの開発者は、Android用のアプリやゲームを構築するためにJavaを頼りにしています。 

それに比べて、開発者には、Pythonを使用してモバイルプラットフォーム用のネイティブモバイルアプリを構築するためのオプションがありません。 Kivyなどのライブラリを使用してPythonベースのアプリを開発することは引き続き可能です。 ただし、最適なユーザーエクスペリエンスを提供するには、Pythonベースのアプリを構築するためにかなりの時間と労力が必要です。 

アジャイルとDevOps

企業は、高品質のソフトウェア アプリケーションを迅速に提供するために、アジャイル開発手法を採用し続けています。そのために、組織は開発、テスト、および展開のプロセスを加速するために DevOps を選択することがよくあります。 

JavaとPythonの両方がこれを可能にします。 違いは、Javaは静的型システムを備えているため、プログラマーはリファクタリングを簡単に簡素化できますが、Pythonを使用すると、開発者は動的型システムを介してリファクタリングを自動化できます。 Pythonには、プログラマーがそのシンプルで表現力豊かな構文に基づいてアイデアを試すことができるという点で優れています。 

学習曲線 – どちらが学習しやすいでしょうか?

初心者はJavaよりもPythonを好む傾向があります。 Pythonの構文は比較的単純であるため、この言語はよりユーザーフレンドリーなオプションになっています。 

Javaはより複雑でやりがいがあり、高いエントリポイントを示しています。 Javaの機能を完全に理解して利用するには時間がかかります。

全体的なコンセンサスは、Pythonの学習は簡単ですが、Javaの学習は不可能ではなく、時間がかかるというものです。 Javaはより高品質のコードにつながる可能性があると主張する人もいますが、経験豊富なPython開発者は、Javaに関連する同じ機能の恩恵を受けることもできます。 優れた開発者は、特に各言語が異なるアプリケーションで優れているため、両方の言語を学ぶことで恩恵を受けます。 

PythonとJavaの主な比較

側面	Python	Java
構文	• 読みやすさとシンプルさを重視して作成されています。 • インデントによって定義されたブロック。 • 動的型付け。通常は必要なコードが少なくなりますが、実行時エラーが発生する可能性があります。	• 冗長で、通常、単純なブロックでも数行のコードが必要になります。 • ブロックを明示的に定義するために中括弧を使用します。 • 静的に型付けされているため、コンパイル時により多くのコードが必要になります。
性能	• 解釈されたコードと動的型付けにより、一般的に実行速度が低下します。 • アプリケーションのパフォーマンスよりも迅速な開発に適しています。	• バイトコードへのコンパイルと JVM 実行により、通常は Java の実行速度が向上します。 • アプリケーションのパフォーマンスに最適です。
スケーラビリティ	• スケーラブルですが、グローバル インタープリタ ロック (GIL) のパフォーマンスのボトルネックが発生する可能性があります。 • Web スケーリングには、Django や Flask などの統合フレームワークが必要になることがよくあります。	• マルチスレッド機能と同時実行サポートにより、非常にスケーラブルです。 • エンタープライズ グレードのフレームワーク統合により、大規模なアプリケーションをサポートします。
コミュニティ支援	• 幅広いタスクに対応する多数のライブラリとフレームワークを備えた強力なコミュニティ。 • コミュニティ フォーラムでは頻繁に更新が行われ、活発なディスカッションが行われます。	• 広範なライブラリとフレームワークを備えた忠実で確立されたコミュニティ。 • 強力な企業サポートと多数のコミュニティ リソース。
典型的なユースケース	• データサイエンス、機械学習、Web 開発、スクリプト作成。 • 開発時間、プロトタイピング、ロールアウトが迅速。	• エンタープライズ アプリケーション、Web アプリケーション、Android モバイル アプリ。 • 金融サービスや大量データ処理などの大規模システムに適しています。
学習曲線	• シンプルな構文により、Python は初心者にとって理想的な言語になります。	• 複雑な構文と概念により、Java の学習曲線は非常に急峻になります。
プラットフォームの依存関係	• 複数のプラットフォームで動作しますが、システムによっては特定のライブラリに問題が発生する場合があります。	• JVM を使用すると、さまざまなプラットフォームの要件に合わせてコードを変更することなく、ほぼすべてのプラットフォームで Java を実行できます。

どちらの言語がより多く使用されていますか?

長年にわたり、Web アプリケーション開発の世界では Java が君臨していました。しかし、Python はすべてのチャートで Java を追い越しました。今日では、Python で開発する開発者の数は、Java をはるかに上回っています。

統計は情報源によって異なりますが、Pythonがかなりのリードを取っていることがほとんどです。 stackoverflowの, Statista, GitHub.

による ティオベ指数2021年に初めてPythonがJavaを追い越し、その差は拡大する一方です。Pythonの使用が劇的に増加したのは、教育用の言語として好まれるようになったことと、TensorFlowなどのPythonフレームワークが人気になったことが理由です。 機械学習Python は現在、かなり多くのユーザーを誇り、その使いやすさによりチャートの上位にランクされ続けています。 

Java の厳格な構文規則も Python に遅れをとる一因となっているかもしれませんが、セキュリティとスケーラビリティのおかげで、エンタープライズ アプリケーション開発では Java が依然として非常に人気があります。多くの忠実な Java 開発者は、実行時に構文をテストする Python とは異なり、Java の安定性が高いことが Java の優位性であると主張しています。Java では、開発者は実行前にすべてのコードをテストして確認する必要があります。このテスト プロセスでは、コードが非常に適切に記述されている必要があるため、アプリケーションがクラッシュする可能性が低くなるという利点があります。 

最初にどの言語を使用すべきでしょうか?

初心者の場合、疑問が残ります—最初にどのプログラミング言語を使用する必要がありますか？

Pythonは、ほとんどの新しいプログラマーにとって明確な選択です。 わかりやすい構文を提供するPythonは、特に深層学習、機械学習、およびAI分野全体に最も関心のある人々の間で良い出発点です。 データ分析と視覚化に関して、Pythonには利点があります。

そのことを念頭に置いて、主にPythonに焦点を合わせた後、Javaのような言語に移行するのは難しい場合が多いため、Javaから始めることを好む人もいます。 対照的に、JavaからPythonへの飛躍はかなり快適です。 Javaには、初期の学習プロセスで利用できる幅広いライブラリとフレームワークがあります。 

各プログラマーが学ぶのに最適な言語は、個人によって異なります。 プログラミングに興味のある人にとって、Pythonは優れた選択肢です。 プログラマーは、分岐する前に、Pythonをどこまで使用できるかを確認できます。 コンピュータサイエンスのキャリアを追求することを計画している人にとっては、すぐに飛び込んでJavaを最初に学ぶのが最善かもしれません。

どうして？

Javaは、プログラマーがプログラミングの内部動作を理解するのに役立つからです。 その後、JavaからPythonに飛躍することで、プログラマーはこのプログラミング言語がどのように物事を容易にするかを理解できるようになりますが、それでも彼らはそのコア知識とスキルを保持します。 目標がモバイルアプリの作成である場合、Javaの学習も推奨されるオプションです。 プログラマーがAndroid用のJavaを学ぶと、簡単に切り替えることができます スウィフト iOSにも移行します。 したがって、Javaは学習するためにより多くの初期時間と労力を必要としますが、このプログラミング言語を学習することの継続的な利点は重要です。 

JavaとPythonを一緒に使用する場合

Python と Java はどちらも多くの人に適しています。結局のところ、どちらも大規模なコミュニティに支えられています。 

現在ではほとんどの場合 Python の方が理解しやすく実装も簡単なので、ほとんどのプログラマーはこのプログラミング言語に傾倒しています。複数の言語を学習することに興味がある人は、その後 Java に移行することがよくありますが、この場合は最初に Java を学習するのが有利です。

プログラマーが 1 つのアプリケーション内で Java と Python の両方を使用すると、これら 2 つの言語を効果的に組み合わせて、より大きな目的を達成できます。結局のところ、Java と Python はどちらもオブジェクト指向プログラミング言語です。

たとえば、1 つを一般的なサブタスクに使用し、もう 1 つを開発中のアプリケーションのカスタマイズを拡張するために使用できます。 

別の例は、次のようなPython-Javaインタープリターを使用することです。 ジソン、PythonソースコードをJavaバイトコードに直接変換します。 ここでの利点はスピードです。 

その他のツールは次のとおりです。

• JPype: Python で Java コマンドを実行できるようにします。 
• うん: Java 組み込み Python。 
• JCC： C + + Python /C++からJavaを呼び出すためのコードジェネレータ。

したがって、Java と Python を比較すると、この 2 つのプログラミング言語がなぜそれほど人気が​​あるのか​​は明らかです。Python は習得しやすく使いやすいですが、一般的に Java の方が効率的でデバッグに最適です。プログラマーにとって開発速度が最優先事項である場合、特に小規模な場合の使いやすさと柔軟性から、Python が理想的です。より高速に実行される大規模で安定したアプリケーションを作成することが目標である場合、Java の方が適しています。

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