نودجی‌اس یا پایتون

منبع اصلی این مقاله وبسایت راکت و نوشته «نودجی‌اس یا پایتون» است. برای مطلع شدن از جدیدترین مقالات حوزه برنامه‌نویسی می‌توانید به وبسایت «راکت - Roocket» مراجعه کنید.

Node.js و Python هر دو از محبوب‌ترین فناوری‌ها برای توسعه بک-اند هستند. یک قانونی داریم که می‌گوید هیچ زبان برنامه نویسی بهتر یا بدتر از دیگری نیست، چرا که همه چیز به ترجیحات توسعه دهنده و نیازهای پروژه بستگی دارد. با این حال در این مقاله قصد دارم شجاعت خود را به خرج داده و از بین این دو (NodeJS و Python 3) یکی را برنده میدان اعلام کنم.

معیارهای مقایسه‌ای که می‌خواهم در نظر بگیرم عبارتند از:

• بررسی اجمالی
• معماری
• سرعت
• سینتکس
• مقیاس‌پذیری
• توسعه‌پذیری
• کتابخانه‌ها
• عمومیت
• منحنی یادگیری
• جامعه و پشتیبانی
• برنامه‌هایی که برای آن‌ها مناسب است

بررسی اجمالی

NodeJS

NodeJS یک زبان برنامه نویسی نیست بلکه یک محیط زمان اجرایی (runtime) متن باز برای جاوا اسکریپت است و اولین بار در سال 2009 توسط رایان دال معرفی شد. در زمان نوشتن این مقاله آخرین نسخه‌ای که از آن منتشر شده NodeJS 17.5.0 است.

برجسته‌ترین نکته در مورد توسعه Node.js این است که بر اساس موتور V8 گوگل طراحی شده و یک ماشین مجازی همراه با مفسر، کامپایلر و بهینه‌ساز داخلی است. این موتور که به زبان ++C نوشته شده توسط گوگل برای استفاده در گوگل کروم طراحی گردیده و هدف آن کامپایل توابع جاوا اسکریپت در یک کد ماشین است. همچنین به دلیل سرعت بالا و عملکرد روبه‌رشد خود به خوبی شناخته شده است.

Python

پایتون یک زبان برنامه نویسی سطح بالای متن باز است و اولین بار در سال 1991 توسط Guido van Rossum معرفی شد. در حال حاضر آخرین نسخه پایدار آن Python 3.10.2 است که در ژانویه 2022 منتشر گردید. با این حال Python 3.7 همچنان محبوب‌تر است.

این زبان عمدتا بر روی موتور گوگل اجرا می‌شود، ضمن این‌که توسط گوگل نیز توسعه یافته است. موتور برنامه فرصتی را برای توسعه برنامه‌های وب با پایتون و بهره‌مندی از کتابخانه‌ها و ابزارهای متعددی که بهترین توسعه دهندگان استفاده می‌کنند، فراهم می‌آورد.

امتیاز: Python 0 - NodeJS 0

معماری

NodeJS

Node.js به عنوان یک محیط مبتنی بر رویداد (event-driven) طراحی شده که ورودی/خروجی ناهمزمان را فعال می‌کند. به این معنی که یک فرآیند خاص به محض وقوع رویداد مربوطه فراخوانی می‌شود و هیچ فرآیندی thread را مسدود نمی‌کند. معماری مبتنی بر رویداد Node.js برای توسعه برنامه‌های چت و بازی‌های تحت وب کاملا مناسب است.

Python

در مقابل پایتون به این شکل طراحی نشده است و برای ساخت یک برنامه ناهمزمان و رویداد محور به ابزارهای ویژه‌ای نیاز دارد. به عنوان مثال ماژول asyncio نوشتن کد ناهمزمان در پایتون را امکان‌پذیر می‌کند، همانطور که در Node.js انجام می‌شود. هرچند این کتابخانه در بیشتر فریمورک‌های پایتون قرار نگرفته و در صورت نیاز باید توسط توسعه دهنده اضافه شود.

در نتیجه معماری مبتنی بر رویداد، اولین امتیاز را برای Node.js به ارمغان می‌آورد.

امتیاز: Python 0 - NodeJS 1

سرعت

NodeJS

اولا از آنجایی که کد جاوا اسکریپت در Node.js با موتور V8 تفسیر می‌شود (گوگل سرمایه‌گذاری زیادی روی آن کرده است)، عملکرد قابل توجهی دارد. در وهله دوم Node.js کد را خارج از مرورگر وب اجرا می‌کند، بنابراین برنامه از نظر منابع کارآمدتر است و عملکرد بهتری هم دارد. این موضوع امکان استفاده از ویژگی‌هایی را می‌دهد که در مرورگر قابل اجرا نیستند، مانند TCP sockets. سوم این‌که معماری غیرمسدودکننده (non-blocking) و رویداد محور (event-driven) چندین درخواست را قادر می‌سازد تا همزمان پردازش شوند و موجب تسریع اجرای کد می‌شود. در نهایت وجود حافظه کش در Node.js باعث شده که زمان بارگذاری برنامه کاهش یابد.

Python

هم پایتون و هم جاوا اسکریپت زبان‌های تفسیری هستند و به طور کلی کندتر از زبان‌های کامپایل‌شده مانند جاوا عمل می‌کنند. پس در این مرحله نیز Python به Node.js می‌بازد. چرا که برخلاف Node.js، پایتون تک جریانی است و درخواست‌ها را بسیار کندتر پردازش می‌کند. بنابراین پایتون بهترین انتخاب برای برنامه‌هایی نیست که سرعت و عملکرد را در اولویت قرار می‌دهند یا محاسبات پیچیده زیادی را شامل می‌شوند. در نتیجه برنامه‌های وب Python کندتر از برنامه‌های وب Node.js هستند.

از آنجایی که Node.js سریع‌تر است، از نظر عملکرد و سرعت یک امتیاز دیگر کسب می‌کند.

امتیاز: Python 0 - NodeJS 2

سینتکس

NodeJS

سینتکس در بیشتر موارد یک موضوع ترجیحی و شخصی است. پس اگر بخواهم بگویم یکی بهتر از دیگری است، قطعا با انتقادات زیادی از سوی خوانندگان روبه‌رو خواهم شد. در واقع سینتکس Node.js کاملا شبیه به جاوا اسکریپت است. بنابراین اگر به خوبی با جاوا اسکریپت آشنا باشید، با Node.js مشکلی نخواهید داشت.

پایتون

سینتکس پایتون معمولا بزرگ‌ترین مزیت آن به شمار می‌رود. چرا که در حین کدنویسی، توسعه دهندگان پایتون خطوط کد کمتری نسبت به Node.js می‌نویسند. همچنین سینتکس آن بسیار ساده بوده و فاقد آکلاد است. بنابراین خواندن و دیباگ کردن کد بسیار ساده‌تر می‌شود. در واقع کدهای پایتون به قدری خوانا هستند که برای مشتریان و کاربران معمولی نیز قابل درک‌اند. هرچند باز هم به ترجیحات شخصی بستگی دارد.

فقط به این دلیل که درک و یادگیری سینتکس پایتون برای مبتدیان نسبت به Node.js آسان‌تر است، پایتون در اینجا یک امتیاز می‌گیرد.

امتیاز: Python 1 - NodeJS 2

مقیاس‌پذیری

NodeJS

توسعه Node.js شما را از ایجاد یک هسته یکپارچه بزرگ بی‌نیاز می‌کند و به جای آن مجموعه‌ای از میکروسرویس‌ها و ماژول‌ها را ایجاد خواهید کرد. هر یک از آن‌ها نیز با مکانیزم ساده‌تری ارتباط برقرار کرده و فرآیند خود را اجرا می‌کنند. به این ترتیب به راحتی می توانید یک میکروسرویس و ماژول اضافی قرار دهید تا فرآیند توسعه انعطاف‌پذیر شود. همچنین به راحتی می‌توانید یک برنامه وب Node.js را به صورت افقی و عمودی مقیاس‌بندی کنید. برای مقیاس افقی، نودهای جدید را به سیستمی که دارید اضافه کرده و برای مقیاس عمودی هم منابع دیگر را به نودهایی که دارید اضافه می‌کنید. همچنین از نظر تنوع تایپینگ در Node.js گزینه‌های بیشتری نسبت به پایتون دارید. یعنی می‌توانید از JavaScript با تایپ ضعیف یا TypeScript با تایپ قوی استفاده کنید.

Python

در حالت کلی برای این‌که برنامه مقیاس‌پذیر باشد، باید multithreading را فعال کنید. اما پایتون از این قابلیت پشتیبانی نمی‌کند، زیرا از قفل مفسر گلوبال (GIL) برخوردار است. اگرچه پایتون دارای کتابخانه‌هایی برای پردازش چندرشته‌ای است، اما عملکرد واقعی ندارد. حتی اگر چندین رشته داشته باشید، GIL به مفسر پایتون اجازه نمی‌دهد چند کار را به طور همزمان انجام دهد و باعث می‌شود که آن را به صورت تنها یک رشته در زمان واحد اجرا کند. در هر صورت پایتون مجبور است از GIL استفاده کند حتی اگر بر عملکرد تأثیر منفی بگذارد، به این دلیل که مدیریت حافظه پایتون ایمن نیست. به علاوه پایتون در دسته داینامیک قرار می‌گیرد. با این حال زبان‌های داینامیک برای پروژه‌های بزرگ با تیم توسعه در حال رشد مناسب نیستند. چرا که برنامه به تدریج پیچیده‌تر شده و نگهداری آن دشوار می‌شود.

بدیهی است که پایتون از نظر مقیاس‌پذیری به Node.js می‌بازد.

امتیاز: Python 1 - NodeJS 3

توسعه‌پذیری

NodeJS

Node.js را می‌توان به راحتی شخصی‌سازی کرد و با ابزارهای مختلف ادغام نمود. همچنین می‌توان آن را با کمک APIهای داخلی برای توسعه سرورهای HTTP یا DNS نیز توسعه داد. از طرفی می‌توان آن را با Babel (کامپایلر جاوا اسکریپت) ادغام کرد که توسعه فرانت-اند را با نسخه‌های قدیمی Node یا مرورگر ساده‌تر می‌کند. Jasmine هم برای تست واحد مفید خواهد بود و Log.io نیز برای نظارت و عیب‌یابی پروژه بسیار کاربردی است. به علاوه برای انتقال داده، مدیریت فرآیند و بسته‌بندی ماژول می‌توانید از Migrat، PM2 و Webpack استفاده کنید. ضمنا Node.js را می‌توان با فریمورک‌هایی مانند Express، Hapi، Meteor، Koa، Fastify، Nest، Restify و ... توسعه داد.

Python

پایتون در سال 1991 معرفی شد و در طول این مدت ابزارها و فریمورک‌های توسعه زیادی برای آن ایجاد شده است. به عنوان مثال کدهای پایتون را می‌توان با ویرایشگر محبوب Sublime Text نوشت که برخی از ویژگی‌های اضافی و پلاگین‌های سینتکسی را ارائه می‌دهد. برای اتوماسیون تست هم ابزار Robot Framework وجود دارد. همچنین چند فریمورک قدرتمند توسعه وب مانند Django، Flask، Pyramid، Web2Py و CherryPy نیز دارد.

بنابراین هر دو فناوری به راحتی قابل توسعه هستند و هر دو یک امتیاز کسب می‌کنند.

امتیاز: Python 2 - NodeJS 4

کتابخانه‌ها

NodeJS

در Node.js کتابخانه‌ها و پکیج‌ها توسط پکیج منجرNPM مدیریت می‌شوند. این یکی از بزرگ‌ترین مخازن کتابخانه‌های نرم افزار به حساب می‌آید. چون بسیار سریع بوده و کار با آن آسان است.

Python

در پایتون مدیریت کتابخانه‌ها و پکیج‌ها توسط Pip انجام می‌شود. Pip هم سریع، قابل اعتماد و قابل درک است، بنابراین توسعه دهندگان یادگیری و کار با آن را آسان می‌دانند.

امتیاز: Python 3 - NodeJS 5

عمومیت

NodeJS

Node.js عمدتا برای توسعه بک-اند برنامه‌های وب استفاده می‌شود. با این حال برای توسعه فرانت-اند باید از جاوا اسکریپت استفاده کنید تا هر دو سمت کلاینت و سرور زبان برنامه‌نویسی یکسانی را داشته باشند. با Node.js می‌توانید نه تنها برنامه‌های وب، بلکه برنامه‌های دسکتاپ و هیبریدی موبایل، سرویس‌های ابری و اینترنت اشیا را نیز توسعه دهید. به علاوه این فناوری کراس پلتفرم است، به این معنی که توسعه دهنده می‌تواند یک برنامه دسکتاپ واحد بسازد که روی ویندوز، لینوکس و مک کار کند. چنین قابلیتی یک راه عالی برای کاهش هزینه‌های پروژه است، زیرا یک تیم از توسعه دهندگان می‌توانند همه کارها را انجام دهند.

Python

پایتون فول-استک است، بنابراین می‌توان از آن هم برای توسعه بک-اند و هم فرانت-اند استفاده کرد. پایتون هم مانند Node.js کراس پلتفرم است، بنابراین یک برنامه پایتون که بر روی مک نوشته شده است روی لینوکس نیز اجرا خواهد شد. پایتون در دو سیستم‌عامل مک و لینوکس به صورت پیش‌فرض نصب شده است، اما در ویندوز باید خودتان مفسر پایتون را نصب کنید. با این حال هرچند پایتون برای توسعه وب و دسکتاپ عالی است، در توسعه اپلیکیشن‌های تلفن همراه نسبتا ضعیف عمل می‌کند. پس برنامه‌های تلفن همراه به طور کلی با پایتون نوشته نمی‌شوند. اما در مورد اینترنت اشیا (IoT) و هوش مصنوعی (AI) محبوبیت پایتون به عنوان زبانی برای نوشتن این برنامه‌ها در حال افزایش است.

از نظر عمومیت هر دو فناوری به نوبه خود پیشرو هستند. بنابراین منصفانه خواهد بود که به هر دو یک امتیاز بدهیم.

امتیاز: Python 4 - NodeJS 6

منحنی یادگیری

NodeJS

Node.js مبتنی بر جاوا اسکریپت بوده و توسط توسعه دهندگان تازه‌کار به راحتی قابل یادگیری است. پس اگر دانشی در مورد جاوا اسکریپت دارید، تسلط بر Node.js نمی‌تواند مشکلی ایجاد کند. نصب آن هم بسیار ساده است، اما چون برخی راه‌حل‌های پیشرفته را معرفی می‌کند ممکن است درک معماری رویداد محور آن به یکباره دشوار باشد. در واقع معماری مبتنی بر رویداد تأثیر برجسته‌ای بر عملکرد برنامه دارد، اما توسعه دهندگان برای تسلط بر آن به مدت زمان زیادی نیاز دارند. با این وجود آستانه ورود Node.js همچنان بسیار کم است. اگر یک زبان برنامه نویسی آستانه ورودی پایینی داشته باشد، ممکن است توسعه دهندگان غیرحرفه‌ای زیادی هم ورود پیدا کنند. در نتیجه برای یک توسعه دهنده می‌تواند کمبود شغل در چنین بازاری به وجود آید. هرچند اگر تخصص کافی و نمونه کار قوی داشته باشید، به راحتی می‌توانید این مشکل را حل کنید. برای صاحبان کسب و کار نیز خطر استخدام متخصصان بی‌کیفیت را به همراه دارد. همچنین می‌توانید این مشکل را با استخدام یک توسعه دهنده قابل اعتماد برطرف نمایید.

Python

اگر قبلا با جاوا اسکریپت کار نکرده‌اید، پیشنهاد می‌کنم برای شروع پایتون را انتخاب کنید. یادگیری پایتون ممکن است آسان‌تر باشد، زیرا سینتکس ساده‌تری دارد. معمولا نوشتن یک تابع خاص در پایتون خطوط کد کمتری نسبت به نوشتن همان تابع در Node.js نیاز دارد. هرچند این گفته همیشه هم درست نیست، چون طول کد شما تا حد زیادی به سبک و الگوی برنامه نویسی‌تان نیز بستگی دارد. به علاوه نبود آکلاد می‌تواند روند کدنویسی را آسان‌تر کند. یادگیری پایتون همچنین به شما می‌آموزد که چگونه تورفتگی کد را به درستی رعایت کنید، زیرا این زبان به تورفتگی و فضای خالی حساس است. هرچند Node.js هم اینگونه است. اما مشکل زبان‌های حساس به تورفتگی و فضای خالی این است که یک اشتباه تورفتگی یا یک براکت نادرست می‌تواند برنامه را بدون هیچ دلیل مشخصی دچار خطا کرده و عیب‌یابی چنین مشکلی هم برای یک توسعه دهنده تازه‌کار دشوار خواهد بود. از طرفی نصب پایتون دشوارتر از نصب Node.js است. اگر لینوکس یا ویندوز دارید می‌توانید پایتون را بدون مشکل نصب کنید. اما اگر مک دارید، خواهید دید که Python 2.0 به صورت پیش‌فرض نصب شده ولی نمی‌توانید از آن در کتابخانه‌های سیستم استفاده کنید. پس باید نسخه دیگری را دانلود و نصب کرده و هنگام پیکربندی محیط توسعه فراموش نکنید که نسخه مناسب را انتخاب کنید.

یادگیری Python و Node.js آسان است. بنابراین نمی‌توان به طور قطعی گفت که کدام یک ساده‌تر است، زیرا این یک موضوع شخصی است. پس در این مرحله نیز هر دو فناوری یک امتیاز دریافت می‌کنند.

امتیاز: Python 5 - NodeJS 7

جامعه و پشتیبانی

NodeJS

Node.js یک زبان متن باز بالغ با جامعه کاربری بزرگ و فعال است. چرا که ده سال زمان برده تا توسعه دهندگان از سراسر جهان این فناوری را حمایت کنند. پس به عنوان یک صاحب کسب و کار می‌توانید به راحتی توسعه دهندگان Node.js باتجربه‌ای را بیابید. به عنوان یک توسعه دهنده نیز همیشه می‌توانید به پشتیبانی اعضای جامعه اعتماد کنید.

Python

پایتون تا حدودی قدیمی‌تر از Node.js بوده و متن باز هم هست. پس مشارکت کنندگان زیادی با سطح تجربه متفاوت دارد. پس اگر صاحب کسب و کار یا توسعه دهنده باشید، از جامعه بزرگ آن سود می‌برید.

هر دو فناوری دارای انجمن‌های عالی و بزرگی هستند، بنابراین هر دو یک امتیاز دریافت می‌کنند.

امتیاز: Python 6 - NodeJS 8

برنامه‌هایی که برای آن‌ها مناسب است

NodeJS

با توجه به معماری مبتنی بر رویداد، Node.js مناسب برنامه‌هایی است که درخواست‌های همزمان متعدد، رندرهای سنگین سمت کلاینت یا انتقال مکرر داده‌ها از کلاینت به سرور دارند. نمونه‌هایی از این برنامه‌ها اینترنت اشیا، چت‌بات‌ها، پیام‌رسان‌های بلادرنگ و برنامه‌های پیچیده تک صفحه‌ای هستند. Node.js همچنین برای توسعه سرویس‌های real-time یا پلتفرم‌های استریم نیز به خوبی کار می‌کند. اما بهترین گزینه برای توسعه برنامه‌هایی که به منابع CPU زیادی نیاز دارند، نیست.

Python

پایتون برای توسعه پروژه‌های کوچک و بزرگ مناسب است. به طوری که می‌توان از آن برای علوم داده (شامل تجزیه و تحلیل و تجسم داده‌ها)، سیستم‌های تشخیص صدا و چهره، نرم افزارهای پردازش تصویر، شبکه‌های عصبی و سیستم‌های یادگیری ماشین استفاده کرد. همچنین می‌تواند برای توسعه نرم افزارها و بازی‌های مدل‌سازی سه بعدی نیز استفاده شود.

هر دو فناوری به شما امکان می‌دهند طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها را توسعه دهید. این‌که کدام یک مناسب‌تر است منحصرا به نیازهای پروژه وابسته است. بنابراین گزینه بهتر وجود ندارد و هیچ یک از فناوری‌ها در این مرحله امتیازی نمی‌گیرند.

امتیاز: Python 6 - NodeJS 8

جمع‌بندی

در ابتدا قرار شد یک برنده را اعلام کنیم، اما باز هم تکرار می‌کنم که هر پروژه نرم افزاری نیازها و الزامات خود را دارد. مثلا زبانی که بر روی یک پروژه جواب می‌دهد ممکن است برای پروژه دیگری اصلا کار نکند.

حال می‌توان نتیجه‌گیری کرد که Node.js با امتیاز 8 نسبت به Python با امتیاز 6 کمی جلوتر است. توجه داشته باشید این مقایسه را صرفا به این دلیل انجام دادیم که هنگام انتخاب یک فناوری برای توسعه برنامه‌های وب، دید کلی از تفاوت‌ها و مزایای آن‌ها داشته باشید.