Меню
ГлавнаяОшибки

Три специалиста и три вида направлений программирование. Языки программирования. Понятие, классификация, виды. Актуальность знания и понимания языков программирования

Язык программирования - формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, задающих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (компьютер) под её управлением.

Высокоуровневый язык программирования - язык программирования, разработанный для быстроты и удобства использования программистом. Основная черта высокоуровневых языков - это абстракция, то есть введение смысловых конструкций, кратко описывающих такие структуры данных и операции над ними, описания которых на машинном коде (или другом низкоуровневом языке программирования) очень длинны и сложны для понимания.

Низкоуровневый язык программирования (язык программирования низкого уровня) - язык программирования, близкий к программированию непосредственно в машинных кодах используемого реального или виртуального (например, Java, Microsoft .NET) процессора. Для обозначения машинных команд обычно применяется мнемоническое обозначение. Это позволяет запоминать команды не в виде последовательности двоичных нулей и единиц, а в виде осмысленных сокращений слов человеческого языка (обычно английских).

Языки программирования низкого уровня

Первым компьютерам приходилось программировать двоичными машинными кодами. Однако программировать таким образом - достаточно трудоемкая и сложная задача. Для упрощения этой задачи стали появляться языки программирования низкого уровня, которые позволяли задавать машинные команды в более понятном для человека виде. Для преобразования их в двоичный код были созданы специальные программы - трансляторы.

Рис.1. Пример машинного кода и представления его на ассемблере

Трансляторы делятся на:

    компиляторы - превращают текст программы в машинный код, который можно сохранить и затем использовать уже без компилятора (примером являются исполняемые файлы с расширением *. exe);

    интерпретаторы - превращают часть программы в машинный код, выполняют и после этого переходят к следующей части. При этом каждый раз при выполнении программы используется интерпретатор.

Примером языка низкого уровня является ассемблер. Языки низкого уровня ориентированы на конкретный тип процессора и учитывают его особенности, поэтому для переноса программы на ассемблере на другую аппаратную платформу ее нужно почти полностью переписать. Определенные различия имеются и в синтаксисе программ под разные компиляторы. Правда, центральные процессоры для компьютеров фирм AMD и Intel практически совместимы и отличаются лишь некоторыми специфическими командами. А вот специализированные процессоры для других устройств, например, видеокарт, телефонов содержат существенные различия.

Преимущества

С помощью языков низкого уровня создаются эффективные и компактные программы, поскольку разработчик получает доступ ко всем возможностям процессора.

Недостатки

    Программист, работающий с языками низкого уровня, должен быть высокой квалификации, хорошо понимать устройство микропроцессорной системы, для которой создается программа. Так, если программа создается для компьютера, нужно знать устройство компьютера и, особенно, устройство и особенности работы его процессора;

    результирующая программа не может быть перенесена на компьютер или устройство с другим типом процессора;

    значительное время разработки больших и сложных программ.

Языки низкого уровня, как правило, используют для написания небольших системных программ, драйверов устройств, модулей стыков с нестандартным оборудованием, программирование специализированных микропроцессоров, когда важнейшими требованиями являются компактность, быстродействие и возможность прямого доступа к аппаратным ресурсам.

Ассемблер - язык низкого уровня, что широко применяется до сих пор.

Какие кодеры наиболее востребованы в нашей стране?

Если сказать простому человеку, что ты работаешь программистом, то в ответ можно услышать одну из следующих реплик:

  • «Мне надо переустановить Windows. Я всю жизнь ждал того, кто сделает это для меня. А потом пойдем чинить тостер.»;
  • «О! Ты можешь помочь мне с лабораторной работой на VBA!»;
  • «За сколько сможешь сделать сайт для магазина моей мамы?»;
  • «Да ну! Скучная и дурацкая профессия. Я вот как-то пробовал разобраться с 1C…».

Если в ответ сказать, что ты ни разу не делал сайты и лабы на VBA, а Windows видишь только в страшных снах, то собеседник может искренне удивиться и на его лице отразится искреннее сомнение в твоей профессиональной пригодности. Некоторые разработчики слабеют под таким взглядом и идут доказывать, что они что-то могут. Из-за таких лохов в голове обывателя слово «программист» является синонимом понятия «бесплатная компьютерная помощь».

Ведь многие люди не знают, чем на самом деле занимаются программисты и судят об этом по навыкам своих родственников/знакомых. Но разные представители специальности делают абсолютно разные вещи и нельзя говорить за всех.

Эта статья расскажет об основных специализациях программистов , которые наиболее востребованы на российском рынке. Для каждого типа будут указаны организации, где его можно встретить чаще всего и технологии, с которыми ему надо уметь работать.

В статье будут упомянуты только главные знания, без которых не обойтись в адекватном коллективе, где программиста не заставляют закручивать гайки, рисовать дизайн и выкладывать статьи на сайт.

1. Front-end веб-разработчик

Если мы заходим на сайт и там есть кнопочки, которые меняют местоположение и цвет при наведении на них мышкой, то это дело рук front-end разработчика. Он пишет весь код на JavaScript, который выполняется без перезагрузки страницы на стороне клиента.

Где работает?

Что делает?

Разрабатывает динамику пользовательского интерфейса. Если в компании нет верстальщика, то еще и переводит PSD-шаблоны в HTML-код.

Технологии

  • HTML и UI фреймворки (Bootstrap, Foundation, Pure);
  • CSS и препроцессоры (SASS/LESS);
  • JavaScript + фреймворки/библиотеки на этом языке (Jquery, ReactJS, AngularJS, BackboneJS);
  • Утилиты для сборки проектов (Grunt, Gulp, Bower).

2. Back-end разработчик

Человек на плечи которого ложиться основное бремя по разработке веб-проекта. Он как бы строит фундамент, на который front-end разработчик прицепляет «декоративные элементы».

Где работает?

В серьезных фирмах, занятых созданием сайтов и веб-приложений. Разделение фронтенда и бекенда один из признаков наличия в компании определенного уровня культуры разработки.

Что делает?

Разрабатывает “ядро” сайта или веб-приложения: код исполняемый на сервере и архитектуру базы данных.

Технологии

Один из нижеперечисленных языков и фреймворки/библиотеки для него:

  • Ruby;
  • Python;
  • Java;
  • JavaScript.
  • Базы данных MySQl/PostgreSQL/NoSQL.

3. Full-stack веб-разработчик

Человек, который может сделать сайт любой сложности «от и до».

Где работает?

Чаще всего в стартапах и небольших студиях веб-дизайна. В крупных компаниях содержится в команде наряду с front-end и back-end разработчиками, чтобы контролировать и координировать их работу.

Что делает?

Сайты и веб-приложения. Выполняет работу front-end и back-end разработчика одновременно.

См. списки двух предыдущих типов.

4. Разработчик игр

Очень широкое понятие, которое включает как минимум три крупных категории: разработчик десктопных игр, разработчик мобильных игр и разработчик MMORG.

Где работает?

В игровых студиях.

Что делает?

Разрабатывает игры.

Какие технологии ему желательно знать?

  • С#/C++/Java;
  • Open GL или DirectX;
  • Один из игровых движков (Unity, Unreal Engine, Torque и другие).

5. Разработчик приложений под Android

Где работает?

Что делает?

Разрабатывает приложения под операционную систему Android.

Какие технологии ему желательно знать?

  • Java;
  • Android SDK;
  • OpenGL;
  • Android Studio.

6. Разработчик приложений под iOS

Где работает?

В студиях мобильных приложений, стартапах или крупных компаниях, которые решили сделать для себя мобильное приложение собственными силами.

Что делает?

Разрабатывает приложения под операционную систему iOS.

Технологии

  • Objective-C;
  • XCode;
  • OpenGL;
  • Cocoa Touch;
  • CoreData;
  • CoreGraphics.

7. Программист 1C

Многие разработчики не считают язык, встроенный в 1C, языком программирования, а людей, которые пишут на нем, программистами. У них есть на это свои основания. Тем не менее, людей которые называют себя программистами 1C и вакансий для них очень много.

Где работает?

В любой фирме активно ведущей экономическую деятельность. Часто не включен в основной штат сотрудников, а приходит пару раз в месяц или реже.

Что делает?

Пишет программы для автоматизации документооборота в компании.

Технологии

  • «1С:Управление торговлей»;
  • «1С:Бухгалтерия»;
  • «1С:Зарплата и кадры»;
  • T-SQL.

8. Инженер-программист

Если одним из 7 предыдущих типов можно стать отучившись на курсах или путем самообразования, то инженеров-программистов выпускают только технические ВУЗы. Часто на этих должностях работают люди старше сорока лет, получившие образование в советское время.

Где работает?

На производстве или в научном учреждении.

Что делает?

Разрабатывает программы для управления самыми разными устройствами: от печи на хлебозаводе до робота-пылесоса.

Технологии

Один из нижеперечисленных языков:

  • Java;
  • Delphi (жил, жив и будет жить!);
  • Assembler.

Огромный багаж технических знаний, соответствующий отрасли в которой человек работает.

Если посмотреть объявления о найме программистов на российских сайтах, то 90% из них будут подходить под эти семь типов. На Западе рынок вакансии несколько разнообразнее. Кто интересуется, может зайти на Odesk и посмотреть, какая работа там предлагается.

С грустью замечаю, что 14-летние пакистанцы требуют там за html-верстку от 500 рублей в час.

А судить о том, какие языки сейчас наиболее популярны в мире можно по данным Tiobe Index . Этот рейтинг строится по числу запросов в поисковых системах с упоминанием разных языков программирования.

P.S. Напоследок, жизненный анекдот в тему.

Если бы водителей нанимали на работу так же как программистов:
Вакансия: водитель.
Требования: профессиональные навыки в управлении легковыми и грузовыми автомобилями, троллейбусами, трамваями, поездами метрополитена и фуникулёра, экскаваторами и бульдозерами, спецмашинами на гусеничном ходу, боевыми машинами пехоты и современными легкими/средними танками, находящимися на вооружении стран СНГ и НАТО. Навыки раллийного и экстремального вождения обязательны. Опыт управления болидами “Формулы 1″ - приветствуется. Знания и опыт ремонта поршневых и роторных двигателей, автоматических и ручных трансмиссий, систем зажигания, бортовых компьютеров, антиблокировочных систем, навигационных систем и автомобильных аудиосистем ведущих производителей. Опыт проведения кузовных и окрасочных работ - приветствуется. Претенденты должны иметь сертификаты Mercedes, BMW, General Motors, а также справки об участии в крупных международных соревнованиях не более, чем двухлетней давности.
Зарплата: определяется по результатам собеседования.

На данный момент существует множество направлений в программировании. Каждый сможет найти занятие по душе, но для этого нужно знать, чем именно ты будешь заниматься в своей сфере.

Разработка web-приложений

Это направление ориентировано на разработку веб-приложений (проще говоря, сайтов, но в настоящее время сайты обладают таким богатым функционалом, что их можно назвать полноценными приложениями).

Web-программирование можно разделить на backend (написание серверных скриптов - PHP, Python, Ruby) и frontend (разработка юзерского интерфейса - Javascript, HTML, CSS).

Разработка desktop-приложений

Разработка программного обеспечения для различных операционных систем. Все разнообразие софта, что мы используем в повседневности. Хотите написать свой обработчик фотографий, аудио-плеер или текстовый редактор, тогда вам сюда.

Разработка серверных приложений

Это различные игровые сервера (ваша любимая Дотка, CS: GO), IM-сервисы (серверная часть Skype, ICQ, MSN), банковские базы данных.

Разработка мобильных приложений

Множество Java-приложений. VK, Viber, Яндекс.Карты, переводчики, электронные читалки.

Программирование встраиваемых систем

Интересная отрасль программирования для различной домашней техники: пылесосы, холодильники, стиральные машины, плееры, навигаторы, электронные весы. Здесь задействованы научные разработки с использованием специализированных языков, типа MATLAB.

Системное программирование

Написание различных драйверов для оборудования, программирования «ядра» операционных систем. Кстати, создание компиляторов и интерпретаторов для языков программирования относятся сюда же.

Разработка игр

Гигантская отрасль. Сюда включается разработка игр и для ПК, и для консолей, и для мобильный устройств.

Олимпиадное программирование и решение задач

Программирование на различных «непрактичных» и не распространенных языках (Pascal, Delphi) для решения каких-то оригинальных задач, требующих нестандартного подхода, смекалки и IQ выше 160.

Программирование для бухгалтерских и финансовых продуктов

«1С: Предприятие». Вся бухгалтерия в России завязана на этом продукте. Но недостаточно знать лишь сам язык, важно понимать основы бухгалтерского учета. Плюс в том, что работы очень много, и без хлеба вы не останетесь.

Программирование баз данных

Серьезное направление. Хотите разрабатывать базы данных, способных хранить миллиарды строк информации о всех пользователях VKontakte или Facebook и при этом не тормозить - вам сюда.

Science

Наука и этим все сказано. Нейронные сети, моделирование структуры ДНК, запуск спутников, моделирование Большого Взрыва.

Кстати, недавно на сайте NASA была опубликована новость о поиске программиста на «древнем» языке Fortran, которому уже более 60 лет. Требовался программист для разработки программ по управлению автоматическими зондами Вояджер-1 и Вояджер-2, программное обеспечение для которых было написано на Ассемблере, Фортране и языке COBOL еще в 1970-х годах. Никогда не знаешь, какие знания могут пригодиться.

Я не знаю, как обстоят дела в образовании сейчас, но 10-15 лет назад ни в школе, ни в университете никто всерьёз не объяснял, что программирование имеет свои типы, каждый из которых требует особого типа мышления. Не то чтобы это покалечило чьи-то судьбы, но изучение программных дисциплин могло бы проходить гораздо быстрее, если на стадии закладки фундамента мы представили многообразие языков и подходов, а не зомбически учили C++ в его консольных проявления.

Многие, сталкиваясь с необходимостью писать функциональный код, часто сожалеют, что процедурный образ мышления настолько глубоко засел в мозг, что перестроиться с него непросто. Поэтому лучше начинать путь в программисты не с выбора языка, а с выбора типа программирования.

Типы программирования

Условимся сразу: типов будет шесть. Это достаточно подробное деление. Обычно выделяют 3-4, но так как перед нами стоит задача выбора пути для новичков, оно вполне оправдано.

Процедурное программирование , оно же императивное.

Оно ставит задачу создания кода на языке, понятном используемой машине. Самый известный случай - машина Тьюринга, из известных языков программирования - С/C++, Ада, Паскаль, Go. Задачи здесь решаются планомерно: сначала объявляется объект, потом он определяется и затем выполняется с ним действие:

var
S: String;

S:= ‘Hello!’;

Декларативное программирование .

В процедурном случае вектор оптимизации языка направлен от машинного уровня к языку пользователя путем использования базовых принципов ООП, классов, методов и пр.. Здесь же во главе угла стоит непосредственно задача, а способ её исполнения второстепенен. Яркий пример - язык разметки HTML. Если вы хотите разместить кнопку, вам формально не надо создавать объект и присваивать ему атрибуты:

Функциональное программирование .

Как вы знаете из курса математики, результат выполнения любой функции можно представить в виде табличных данных, вопрос только в частоте дискретизации и диапазоне значений. То есть, сколько бы раз не была выполнена функция, каким бы не было её место в задаче, результат для одних и тех же значений останется один и тот же. В императивном программировании это выполняется далеко не всегда, ведь значения переменных могут изменяться в ходе программы, что сделает результат зависимым от конкретных условий.

Функциональное программирование лишено этого недостатка: здесь вы оперируете функциями - исходными, приращения и результативной, - но не конкретными значениями. Среди популярных представителей - Lisp, Clojure, Haskell. Функциональное программирование считается сложным и избыточным для большинства прикладных задач. Отсюда невысокий спрос на специалистов, но от этого же высокие зарплаты и действительно интересная работа.

Логическое программирование .

Как следует из названия, оно оперирует простой математической логикой. Яркие представители - Planner и Prolog. Достаточно ограниченный набор действий может быть реально полезен для создания простейшего искусственного интеллекта или разминки мозгов, но в реальной жизни логическое программирование самостоятельно используется редко.

Динамическое программирование .

Тот случай, когда для решения сложной комплексной задачи необходимо её разбить на несколько более простых, минимизировав количество циклов исполнения. В идеале каждая простая задача должна выполняться один раз, но на практике это бывает достаточно редко. Динамическое программирование - скорее концепция, применимая ко всем языкам, поэтому представителей у данного направления нет. Но особого образа мышления от вас это потребует точно так же.

Графическое программирование , оно же визуальное.

Оно предлагает разработчику работать с графическими изображениями, а не текстом. Выражаться это может по-разному - есть специальные языки, вроде Scratch или BluePrint, есть языки схем или диаграмм (LD или FBD), есть просто разделы программирования, связанные со взаимодействием с формами и графикой. В последнем случае это может быть любой язык, визуализация осуществляется средствами разработки (Borland Delphi/C++, Visual Studio, Adobe Dreamweaver и пр.). Такое графическое программирование в чистом виде встречается крайне редко, без понимания языка и структуры кода создать что-то серьезное невозможно.

Остальное

Программирование делят по множеству типов, и о некоторых новички даже не догадываются: синхронное/асинхронное/событийное, последовательное/параллельное, различное по решаемым задачам и задействованности ИИ и статистики.

Выбор стартовой парадигмы программирования не означает выбор только одного пути. Напротив, не привязываясь к конкретным языкам, профессиям и программным средам, начав со «своего» образа мышления, вы изначально настроите себя на правильное понимание сути. Успешным, счастливым и богатым айтишником становится не тот, кто попал в нужный поток, а тот, для кого любой поток - возможность реализовать свой потенциал.

Если в качестве признака классификации взять синтаксис образования его конструкций, можно условно разделить на следующие типы:

    процедурный,

    функциональный,

    логический,

    объектно-ориентированный.

3.1. Процедурный (алгоритмический) язык

Процедурный язык программирования предоставляет возможность программисту определять каждый шаг в процессе решения задачи. Особенность таких языков программированиясостоит в том, что задачи разбиваются на шаги и решаются шаг за шагом. Используя процедурный язык, программист определяет языковые конструкции для выполнения последовательности алгоритмических шагов.

Процедурные языки характеризуются следующими особенностями:

    необходимостью явного управления памятью, в частности, описанием переменных;

    малой пригодностью для символьных вычислений;

    отсутствием строгой математической основы;

    высокой эффективностью реализации па традиционных ЭВМ.

Одним из важнейших классификационных признаков процедурного языка является его уровень. Уровень языка программирования определяется семантической емкостью его конструкций и степенью его ориентации на программиста. Чем более язык ориентирован на человека, тем выше его уровень.

К процедурным языкам относятся: язык Ассемблера, С, Basic, Pascal.

3.2 Функциональный (аппликативный) язык

Первым таким языком был LISP.

Роль основной конструкции в функциональных (аппликативных) языках играет выражение. К выражениям относятся скалярные константы, структурированные объекты, функции, тела функций и вызовы функций.

Аппликативный язык программирования включает следующие элементы:

    классы констант, которыми могут манипулировать функции;

    набор базовых функций, которые программист может использовать без предварительного объявления и описания;

    правила построения новых функций из базовых;

    правила формирования выражений на основе вызовов функций.

Перечисленные свойства характеризуют аппликативные языки как языки программирования очень высокого уровня.

3.3 Логический (реляционный) язык

Язык PROLOG был создан французским ученым А. Кольмероэ в 1973 году. В настоящее время известны и другие языки, однако наиболее развитым и распространенным языком логического программирования является именно Пролог. Языки логического программирования широко используются в системах искусственного интеллекта.

Языки логического программирования характеризуются:

    высоким уровнем;

    строгой ориентацией на символьные вычисления;

    возможностью инверсных вычислений, то есть переменные в процедурах не делятся на входные и выходные;

    возможной логической неполнотой, поскольку зачастую невозможно выразить в программе определенные логические соотношения, а также невозможно получить из программы все выводы правильные.

Конструкции языка соответствуют не математическим формулам, а определяют отношения между объектами и величинами, они констатируют, какой результат желателен пользователю, не указывая, каким образом это сделать.

Логические и функциональные языки – это декларативные языки . В этих языках отсутствует понятие «оператор» («команда»).

3.4 Объектно-ориентированный язык

Объектно-ориентированный язык создает окружение в виде множества независимых объектов. Каждый объект ведет себя подобно отдельному компьютеру, их можно использовать для решения задач как «черные ящики», не вникая во внутренние механизмы их функционирования.

Объектно-ориентированные языки программирования пользуются в последнее время большой популярностью среди программистов, так как они позволяют использовать преимущества объектно-ориентированного подхода не только на этапах проектирования и конструирования программных систем, но и на этапах их реализации, тестирования и сопровождения.

В современных объектно-ориентированных (ОО) языках используются следующие методы:наследование,инкапсуляция,полиморфизм.

В некоторых объектно-ориентированных языках все методы классов являются виртуальными.

Многие современные языки специально созданы для облегчения объектно-ориентированного программирования. Однако следует отметить, что можно применять техники ООП и для не-объектно-ориентированного языка и наоборот, применение объектно-ориентированного языка вовсе не означает, что код автоматически становится объектно-ориентированным.

Часть языков (иногда называемых «чисто объектными» - Java или Ruby) целиком построена вокруг объектных средств - в них любые данные являются объектами, любой код - методом какого-либо класса и невозможно написать программу, в которой не использовались бы объекты. Другие языки («гибридные») включают ООП-подсистему в исходно процедурный язык. В них существует возможность программировать, не обращаясь к объектным средствам. Классические примеры - C++ и Delphi (Object Pascal).