برنامه‌نویسی

مقایسه NodeJS و Python، کدام را انتخاب کنیم؟


۲۰ تیر ۱۳۹۹
مقایسه NodeJS و Python

چگونه بهترین تکنولوژی را برای توسعه بک‌اند (back-end) برنامه‌های تحت وب خود انتخاب کنیم؟ در این مقاله، مشخص می‌کنیم که کدام یک از این دو تکنولوژی، در این رقابت پیروز می‌شود. پس سوال این است که کدام یک برنده است؟ بیایید ادامه دهیم تا به جواب این سوال برسیم.

بررسی مختصر

NodeJS و Python جزو محبوب‌ترین تکنولوژی‌ها، میان تکنولوژی‌های توسعه بک‌اند هستند. همه می‌دانند که چیزی به عنوان بهترین یا بدترین زبان برنامه‌نویسی وجود ندارد، همه چیز به کارایی و مزایایی که یک توسعه‌دهنده نیاز دارد بستگی دارد.

بله، در این مقاله می‌خواهم شجاع باشم و مشخص کنم که کدام یک از این دو، NodeJS و یا پایتون، برنده خواهد بود. به نظر شما کدام یکی برتر است؟ بیایید بررسی کنیم تا به جواب برسیم.

مباحث و شاخص‌هایی که در این مقاله در نظر خواهم گرفت، موارد زیر هستند:

  1. معماری (Architecture)
  2. سرعت (Speed)
  3. سینتکس و ساختار (Syntax)
  4. مقیاس‌پذیری (Scalability)
  5. قابلیت توسعه (Extensibility)
  6. کتابخانه‌ها (Libraries)
  7. فراگیری و عمومیت (Universality)
  8. پیچیدگی و سختی مسیر یادگیری (Learning curve)
  9. جامعه کاربری (Community)
  10. برنامه‌هایی که برای آن مناسب است.

قبل از اینکه هر کدام از این موارد را به همراه جزئیات بررسی کنیم، می‌توانید به اینفوگراف زیر نگاهی بیاندازید تا یک دید کلی نسبت به آنچه می‌خواهیم بررسی کنیم داشته باشید.

اینفوگراف مقایسه پایتون و NodeJS

نگاه کلی و مرور مختصر

NodeJS

NodeJS یک زبان برنامه‌نویسی نیست، بلکه محیطی متن‌باز برای اجرای کدهای جاوااسکریپت است. در سال ۲۰۰۹ توسط Ryan Dahl منتشر شد. آخرین نسخه NodeJS، با پشتیبانی بلند مدت و یا LTS، نسخه 12.18.2 است که در ژوئن ۲۰۲۰ منتشر شده است.

یک نکته مهم و برجسته در رابطه با NodeJS، طراحی و ساخت براساس موتور V8 گوگل است. این یک ماشین مجازی دارای مفسر، کامپایلر و بهینه‌ساز داخلی است. به زبان سی‌پلاس‌پلاس نوشته شده و توسط گوگل طراحی و ساخته شده است و در کروم نیز از آن استفاده می‌شود. هدف از ایجاد این موتور کامپایل کدهای جاوااسکریپت به کدهای ماشین است. V8 به دلیل سرعت بالا و پیشرفت مداوم عملکرد و کارایی آن، معروف شده است.

Python

پایتون یک زبان برنامه‌نویسی متن‌باز و سطح بالاست. در سال ۱۹۹۱ توسط Guido van Rossum منتشر شد. آخرین نسخه آن 3.8 است که در اکتبر ۲۰۱۹ در اختیار توسعه‌دهندگان قرار گرفته است. اما همچنان نسخه 3.7 میان کاربران، معروف‌تر و پراستفاده‌تر است.

پایتون به طور عمده بر روی موتور App گوگل اجرا می‌شود. همچنین توسط گوگل توسعه یافته است، این موتور به شما اجازه می‌دهد که برنامه‌های تحت وب را توسط پایتون توسعه دهید، همچنین می‌توانید از کتابخانه‌های مناسب این کار، که توسط برترین توسعه‌دهندگان پایتون استفاده شده است نیز بهره ببرید.

Python 0 - 0 NodeJS

معماری

NodeJS

NodeJS با معماری براساس رویداد (event) طراحی شده است، که استفاده از ورودی و یا خروجی به طور asynchronous را فراهم می‌سازد. یک فرآیند (process) بلافاصله، به هنگام فراخوانی رویداد مرتبط اجرا می‌شود و این بدان معنی است که هیچ کدام از فرآیندها، thread را اشغال نمی‌کنند. این معماری براساس رویداد، برای ایجاد برنامه‌های چت و گفت‌وگو و بازی‌های تحت وب بسیار مناسب است.

Python

در مقابل، پایتون بدین شکل طراحی نشده است. اما می‌توانید توسط پایتون و یک سری ابزار مخصوص برنامه‌های asynchronous و رویداد محور ایجاد کنید. ماژول‌های مثل asyncio این امکان را می‌دهد که همانند NodeJS، بتوانید کدهای asynchronous را در پایتون بنویسید. اما این کتابخانه به صورت داخلی در سایر فریم‌ورک‌های پایتون وجود ندارد و باید آن‌ را اضافه کنید.

این معماری براساس رویداد باعث می‌شود NodeJS اولین امتیازش را کسب کند.

Python 0 - 1 NodeJS

برای آشنایی کامل با جزئیات و تفاوت‌های مدل‌های Synchronous و Asynchronous می‌توانید مقاله بررسی Synchronous و Asynchronous را مطالعه بفرمائید.

سرعت

NodeJS

اول از همه، از آنجایی که جاوااسکریپت در NodeJS، توسط موتور V8 (که گوگل در آن سرمایه‌گذاری بسیاری می‌کند) ترجمه و تفسیر می‌شود، کارایی و توانایی‌اش قابل توجه است.

دوم اینکه NodeJS کدهای جاوااسکریپت را خارج از مرورگر اجرا می‌کند، بنابراین برنامه‌تان از منابع به صورت کارآمدتری استفاده می‌کند در نتیجه به نحو بهتری اجرا می‌شود. همچنین به شما اجازه استفاده از امکاناتی را می‌دهد که در مرورگر نمی‌توانستید از آن‌ها استفاده کنید، نظیر سوکت‌های TCP.

و سوم، معماری رویداد محوری (event-driven) که فرآیند‌ها را مسدود نمی‌کند (non-blocking)، این اجازه را به شما می‌دهد تا چندین فرآیند را به طور همزمان اجرا کنید، که باعث افزایش سرعت اجرای کد می‌شود.

و در نهایت، یک ماژول caching در NodeJS فعال شده است که باعث کاهش زمان بارگذاری برنامه می‌شود و باعث می‌شود تا برنامه‌تان بیشتر پاسخگو باشد.

Python

پایتون و جاوااسکریپت، هر دو زبان‌های مفسری هستند و به مراتب از زبان‌های کامپایلی کندتر هستند. همانند جاوا، پایتون نیز در این مورد توسط NodeJS شکست می‌خورد.

برخلاف NodeJS، پایتون تک جریانی است و درخواست‌ها خیلی کندتر پردازش می‌شوند. پایتون گزینه خوبی برای برنامه‌هایی که سرعت و کارایی در آن‌ها مهم است و یا برنامه‌هایی که شامل محاسبات پیچیده‌ای می‌شود، نمی‌باشد. بنابراین، برنامه‌های تحت وبی که با پایتون نوشته شده‌اند به مراتب از آن‌هایی که با NodeJS نوشته شده‌اند، کندتر هستند.

از آنجایی که NodeJS سریع‌تر از پایتون است، یک امتیاز دیگر نیز کسب می کند.

Python 0 - 2 NodeJS

سینتکس و ساختار

NodeJS

سینتکس در بیشتر موارد یک ترجیح و سلیقه شخصی است. این را می‌دانم که اگر اکنون این را بیان کنم که فلان سینتکس بهتر و دیگری بدتر است، با انتقاد و واکنش خواننده‌ها روبرو خواهم شد.

در حقیقت سینتکس NodeJS کاملا شبیه جاوااسکریپپت در مرورگرها، می‌باشد. بنابراین اگر با جاوااسکریپت آشنا باشید، آشناشدن و کارکردن با NodeJS نباید برایتان سخت باشد.

Python

سینتکس پایتون، اغلب به عنوان بهترین مزیت پایتون شناخته می‌شود. به هنگام کد‌زدن در پایتون، توسعه‌دهندگان به خط کد کمتری نسبت به زمانی که از NodeJS استفاده کنند، نیاز خواهند داشت. سینتکس پایتون بسیار ساده و عاری از آکولاد '{}' می‌باشد.

به همین دلیل، خواندن و دیباگ‌کردن کد در پایتون بسیار آسان‌تر است. کدهای پایتونی بسیار خوانا هستند و به همین دلیل هر کاربری با کمترین دانش فنی می‌تواند آن‌ها را بفهمد. اما باز هم این قضیه به ترجیح هر شخص بستگی دارد.

اما در نهایت، یادگیری سینتکس پایتون برای تازه‌کارها راحت‌تر است، در نتیجه در این مورد پایتون یک امتیاز کسب می‌کند.

Python 1 - 2 NodeJS

مقیاس‌پذیری

NodeJS

NodeJS نیاز به ایجاد یک پایه و هسته بزرگ و یکپارچه را برطرف می‌کند. به جای آن شما مجموعه‌ای از مایکروسرویس‌ها و ماژول‌ها را ایجاد می‌کنید و هرکدام از آن‌ها توسط یک روش ساده و سبک، با سایرین ارتباط برقرار می‌کند و عملیات و فرآیند خودش را اجرا می‌کند. به راحتی می‌توانید مایکروسرویس‌ها و ماژول‌های بیشتری اضافه کنید که باعث افزایش انعطاف پذیری فرآیند توسعه و پیشرفت پروژه می‌شود.

همچنین می‌توانید برنامه‌های NodeJS را هم به صورت افقی و هم به صورت عمودی توسعه دهید. افقی از این لحاظ که می‌توانید نود‌های (node) بیشتری به سیستم اضافه کنید و عمودی از این لحاظ که می‌توانید منابع بیشتری به هرکدام از نود‌های خود اضافه کنید.

و درنهایت در نوشتن، گزینه‌های بیشتری برای نوشتن در NodeJS نسبت به Python دارید. می‌توانید از جاوااسکریپت و یا تایپ‌اسکریپت (TypeScript) استفاده کنید.

Python

به جهت تغییر مقیاس یک برنامه، نیاز دارید که قابلیت استفاده از چندین thread و یا multithreading را فعال کرده باشید. اما به دلیل Global Interpreter Lock (یا GIL)، پایتون از multithreading پشتیبانی نمی‌کند.

گرچه پایتون دارای کتابخانه‌هایی برای multithreading است، اما شیوه صحیح multithreading را ارائه نمی‌کنند. حتی اگر چندین thread داشته باشید، GIL این اجازه را به مفسر پایتون نمی‌دهد که چندین تسک را به طور همزمان اجرا کند، بلکه آن را مجبور می‌کند تا در یک زمان از یک thread استفاده کند. پایتون مجبور است که از GIL استفاده و پیروی کند حتی اگر این کار باعث کاهش چشم‌گیری در کارایی شود، زیرا مدیریت حافظه در پایتون بی‌خطر نیست.

علاوه‌براین، پایتون انواع داده‌ها را به صورت پویا تشخیص می‌دهد. هنوز این نوع زبان‌ها برای پروژه‌های بزرگی که تیم توسعه‌شان در حال رشد است، مناسب نیستند. درواقع با رشد بیشتر، سیستم به تدریج پیچیده‌تر می‌شود و نگهداری و مدیریت آن به مراتب سخت‌تر می‌شود.

مشخصا پایتون در این مورد از NodeJS شکست می‌خورد.

Python 1 - 3 NodeJS

قابلیت توسعه

NodeJS

NodeJS را به راحتی می‌توان شخصی‌سازی کرد و آن را گسترش داد و به همراه ابزار‌های گوناگون، به صورت یکپارچه از آن‌ها استفاده کرد. می‌توان با استفاده از APIهای داخلی برای توسعه سرورهای HTTP و یا DNS، آن را گسترش و توسعه داد.

می‌توان از آن به همراه Babel (کامپایلری برای جاوااسکریپت)، با قابلیت‌های توسعه فرانت‌اند برای نسخه‌های قدیمی Node و یا مرورگرها استفاده کرد.

Jasmine برای تست‌گرفتن بسیار مناسب است، Log.io هم برای مانیتورینگ و رفع مشکلات احتمالی پروژه‌ها، مناسب و مفید است. برای انتقال دیتا، مدیریت فرآیند‌ها و ایجاد و آماده‌سازی ماژول‌ها می‌توانید از Migrat، PM2 و Webpack استفاده کنید.

همچنین کارکرد NodeJS را می‌توان توسط فریم‌ورک‌هایی نظیر Express، Hapi، Meteor، Koa، Fastify، Nest، Restify و … گسترش داد.

Python

پایتون در سال ۱۹۹۱ معرفی شد، در سرتاسر عمرش تا به الان، ابزارهای توسعه و فریم‌ورک‌های زیادی برای آن ایجاد شده است.

برای مثال، پایتون می‌تواند با Sublime Text، که یک ویرایشگر محبوب است، کار کند و باعث افزودن قابلیت‌ها و افزونه‌های مربوط به سینتکس‌ها، در این ویرایشگر شود.

برای خودکارسازی فرآیند تست‌گیری از Robot Framework می‌توانید بهره ببرید. همچنین تعدادی فریم‌ورک قدرتمند برای توسعه برنامه‌های تحت وب نیز وجود دارد، نظیر: Django، Flask، Pyramid، Web2Py و یا CherryPy.

با این تفاسیر، هر دو قابل توسعه هستند، در نتیجه هر دو یک امتیاز کسب می‌کنند.

Python 2 - 4 NodeJS

کتابخانه‌ها

NodeJS

در NodeJS، کتابخانه‌ها و پکیج‌ها توسط NPM (مخفف the Node Package Manager) مدیریت می‌شود، که یکی از بزرگ‌ترین مخازن برای کتابخانه‌های مورد استفاده توسعه‌دهندگان است. NPM بسیار سریع، دارای مستندات کامل و دقیق می‌باشد که کارکردن با آن بسیار آسان است.

Python

در پایتون کتابخانه‌ها و پکیج‌ها توسط pip (مخفف Pip Installs Python) مدیریت می‌شود. pip سریع، قابل اعتماد و در استفاده و فرآیند توسعه، بسیار ساده و آسان است. به همین دلیل توسعه‌دهندگان کارکردن با آن را بسیار ساده و روان می‌دانند.

در این مورد نیز هرکدام یک امتیاز کسب می‌کنند.

Python 3 - 5 NodeJS

فراگیری و عمومیت

NodeJS

NodeJS غالبا برای توسعه بک‌اند برنامه‌های تحت وب استفاده می‌شود. از طرف دیگر هنوز هم برای توسعه فرانت‌اند از جاوااسکریپت استفاده می‌شود، پس شما چه در فرانت و چه در بک از یک زبان برنامه‌نویسی استفاده می‌کنید.

با استفاده از NodeJS نه تنها می‌توانید برنامه‌های تحت وب را توسعه دهید، بلکه می‌توانید برنامه‌های دسکتاپ و یا برنامه‌های موبایلی هیبریدی را، توسط راه حل‌های ابری و یا IoT، توسعه دهید.

همچنین NodeJS چندسکویی است، به این معنا که توسعه‌دهنده یک برنامه دسکتاپ را ایجاد می‌کند و این برنامه چه در ویندوز، چه در لینوکس و چه در مک کار می‌کند. فراگیربودن این چنینی، راه خوبی برای کاهش هزینه‌های پروژه است، زیرا یک تیم می‌تواند تمام کارهای مورد نیاز را با استفاده از یک تکنولوژی انجام دهند.

Python

پایتون full-stack است، بنابراین همانند NodeJS می‌تواند هم در فرانت‌اند و هم در بک‌اند استفاده شود. همچون NodeJS، پایتون نیز چندسکویی است و یک برنامه پایتونی در ویندوز، لینوکس و مک اجرا خواهد شد.

در لینوکس و مک، پایتون از قبل نصب شده است، اما در ویندوز باید خودتان آن را نصب کنید.

در حالی که پایتون برای برنامه‌های وب و دسکتاپ گزینه خوبی است، اما در برنامه‌های موبایلی ضعیف عمل کرده است. بنابراین عمدتا برنامه‌های موبایلی توسط پایتون ساخته نشده‌اند. در زمینه IoT و هوش مصنوعی، پایتون روز به روز، با سرعت پیشرفت می‌کند و جایگاه بهتری در این موضوعات بدست می‌آورد.

در این مبحث، هر پایتون و NodeJS پا به پای یکدیگر پیش می‌روند، پس مشکلی نیست که به هردوی آن‌ها امتیاز بدهیم.

Python 4 - 6 NodeJS

پیچیدگی و سختی مسیر یادگیری

NodeJS

NodeJS براساس جاوااسکریپت است و یادگیری آن برای یک توسعه‌دهنده تازه‌کار آسان است. اگر دانشی در رابطه با جاوااسکریپت داشته باشید، یادگیری و حرفه‌ای شدن در NodeJS نباید برایتان مشکلی باشد.

نصب و راه‌اندازی NodeJS بسیار آسان است، اما یکسری مبحث جدید را مطرح می‌کند. برای مثال، در ابتدا فهمیدن معماری براساس رویداد، ممکن است سخت باشد. این معماری باعث بهبود عملکرد برنامه به طرز چشم‌گیری می‌شود، اما شاید توسعه‌دهندگان برای مسلط‌شدن به آن به زمان بیشتری نیاز داشته باشند.

با این حال، ورود به دنیای NodeJS هنوز هم راحت است. اما این می‌تواند بدان معنی باشد که توسعه‌دهندگان بی‌مهارت زیادی وجود دارد. شاید این قضیه باعث سخت‌تر شدن پیداکردن شغل در این بازار شلوغ شود. اما اگر اعتماد به نفس و نمونه‌کارهای مناسب و خوبی داشته باشید، می‌توانید به راحتی این مشکل را پشت سر بگذارید.

از طرف دیگر، اگر شما صاحب یک بیزینس هستید، احتمالا با استخدام متخصصانی با مهارت و کیفیت پایین روبرو شوید. اما این مشکل را نیز می‌توانید با استخدام یک کارشناس توسعه نرم‌افزار حل کنید.

Python

اگر با جاوااسکریپت آشنا نباشید و مجبور باشید میان یادگیری پایتون و NodeJS، یکی را انتخاب کنید، باید با مورد آسان‌تر شروع کنید. یادگیری پایتون، به دلیل سینتکس ساده و جمع‌وجور آن، آسان‌تر است.

معمولا نوشتن یک تابع مشخص در پایتون، تعداد خط کمتری نسبت به نوشتن همان تابع در NodeJS نیاز دارد. اما این همیشه موردی برای مقایسه نیست، زیرا طول و حجم کدتان به سبک و الگو برنامه‌نویسی‌تان بستگی دارد. اما یک مورد مثبت در پایتون این است که هیچ آکولادی در آن وجود ندارد.

یادگیری پایتون این را به شما می‌آموزد که چگونه کدتان را به نحو صحیح ایندنت (indent) کنید، زیرا این زبان به ایندنت و فاصله‌ها حساس است (این مورد در NodeJS نیز صحیح می‌باشد، زیرا باعث تمیزی و خوانایی کد می‌شود). مشکل با این قضیه این است که یک مشکل در فاصله‌گذاری و یا ایندنت‌ها و یا حتی براکت‌ها کد شما را با خطا روبرو می‌کند. به همین دلیل برخی از توسعه‌دهندگان تازه‌کار، عیب‌یابی چنین مسائلی را دشوار می‌دانند.

نصب پایتون نسبت به NodeJS سخت‌تر است. اگر کاربر ویندوز و یا لینوکس هستید به راحتی می‌توانید آن را نصب کنید. اما اگر کاربر MacOS هستید، متوجه خواهید شد که پایتون 2.0 از قبل نصب شده است، اما نمی‌توانید از آن استفاده کنید، زیرا باید با کتابخانه‌های سیستمی سروکله بزنید. پس شما نیاز دارید تا نسخه دیگری را دانلود و نصب کنید. هنگامی که محیط توسعه را آماده می‌کنید، به این نکته توجه کنید که نسخه مناسب را انتخاب کنید.

هم پایتون و هم NodeJs، برای یادگیری آسان هستند، با توجه به این موضوع اینکه بگوییم کدام یک آسان‌تر است، کمی دشوار است. این موضوع نیز به ترجیح شخصی یک توسعه‌دهنده بازمی‌گردد. بنابراین هرکدام یک امتیاز دریافت می‌کنند.

Python 5 - 7 NodeJS

جامعه کاربری

NodeJS

جامعه کاربری NodeJS بزرگ و فعال است، همچنین یک تکنولوژی متن‌باز با جامعه کاربری بزرگ است. حدود ۱۰ سال است که از انتشار آن می‌گذرد و توسعه‌دهندگان زیادی از سرتاسر جهان عاشق این تکنولوژی هستند. به عنوان صاحب یک بیزینس، به راحتی می‌توانید توسعه‌دهندگان NodeJS را پیدا کنید. همچنین به عنوان یک توسعه‌دهنده، همیشه می‌توانید به یک پشتیبانی یک جامعه کاربری بزرگ، اطمینان کنید.

Python

پایتون از NodeJS قدیمی‌تر است، همچنین مثل NodeJS، متن‌باز است. جامعه کاربری آن شامل مشارکت‌کننده‌های مختلف با سطح‌های مختلف از تجربه است. بازهم اگر صاحب یک بیزینس و یا یک توسعه‌دهنده باشید، از وجود یک جامعه کاربری بزرگ بهره می‌برید.

هم پایتون و هم NodeJS جامعه کاربری بزرگی دارند، بنابراین هر دو یک امتیاز کسب می‌کنند.

Python 6 - 8 NodeJS

برنامه‌هایی که برای آن مناسب است.

NodeJS

به دلیل معماری براساس رویداد، NodeJS برای برنامه‌هایی که تعدادی درخواست همزمان دارند و شامل رندرهای سنگین سمت کاربر و یا جابجایی مکرر داده‌ها از کلاینت به سرور هستند، مناسب است.

برخی از مثال‌ها: نظیر مسائل IoT، چت‌بات‌های real-time و پیام‌رسان‌ها و برنامه‌های تک صفحه‌ای پیچیده.

همچنین NodeJS در توسعه سرویس‌های همکاری و یا پلتفرم‌های استریم، به خوبی کار می‌کند. به هر حال NodeJS، برای برنامه‌هایی که به مقدار زیادی CPU نیاز دارند، گزینه مناسبی نیست.

Python

پایتون برای توسعه برنامه‌های کوچک و بزرگ مناسب است. برای برنامه‌های مرتبط با علوم داده، که شامل آنالیز و شبیه‌سازی داده می‌شود، مناسب است، همچنین برای سیستم‌های تشخیص صوت و چهره، برنامه‌های پردازش تصویر، شبکه‌های عصبی و سیستم‌های یادگیری ماشین نیز گزینه بسیار مناسبی است. از پایتون برای توسعه برنامه‌های مدل‌سازی سه بعدی و بازی‌ها نیز استفاده می‌شود.

هر دو تکنولوژی به شما اجازه ساخت طیف وسیعی از برنامه‌ها را می‌دهد. اینکه کدام یک مناسب است، به نیاز شما بستگی دارد. بنابراین انتخاب بهترین گزینه در این مورد تفاوتی ندارد. در این شاخص به هیچ کدام امتیازی تعلق نمی‌گیرد زیرا در این زمینه با یکدیگر رقابت چندانی ندارند.

Python 6 - 8 NodeJS

جمع‌بندی

آیا به یاد دارید که گفتم قصد دارم تا بگویم کدام تکنولوژی بهتر است؟ بسیار عالی!

اما این را هم باید به یاد داشته باشید که هر پروژه نیازهای مرتبط و منحصر به فرد خودش را دارد که براساس آن‌ها باید یک تکنولوژی را انتخاب کنید.

توجه کنید که: یک زبان که در یک پروژه به خوبی کار می‌کند و عملکرد خوبی دارد، ممکن است در پروژه دیگر چنین وضعیتی نداشته باشد.

حالا می‌توانیم نتیجه بگیریم. NodeJS با ۲ امتیاز بیشتر نسبت به پایتون، جلوتر است. این مباحث و موضوعاتی را که مطرح کردیم، به هنگام انتخاب پایتون و یا جاوااسکریپت برای توسعه وب، در نظر داشته باشید.

منبع: https://www.freecodecamp.org/news/nodejs-vs-python-choosing-the-best-technology-to-develop-back-end-of-your-web-app