介紹

截至2020年，大約有700種編程語(yǔ)言可用。其中一些傾向于僅適用于特定領(lǐng)域，而其他一些則因其能夠在各種應(yīng)用中工作的能力而廣受贊賞。在過(guò)去的十年中，軟件的應(yīng)用幾乎穩(wěn)定增長(zhǎng)，并且為了滿足需求而開(kāi)發(fā)了新的語(yǔ)言。在本文中，我們將探討數(shù)據(jù)科學(xué)和云開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中一些最常用的編程語(yǔ)言和潛在的新星。

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決定在業(yè)余時(shí)間學(xué)習(xí)一種相對(duì)較新的編程語(yǔ)言有時(shí)可能是對(duì)我們時(shí)間的冒險(xiǎn)投資，因?yàn)槲覀儾淮_定未來(lái)幾年就業(yè)市場(chǎng)將如何看待這種新語(yǔ)言。另一方面，在大多數(shù)情況下，較新的編程語(yǔ)言都經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，以充分利用最新的技術(shù)進(jìn)步，因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看有可能為我們提供優(yōu)勢(shì)。因此，使用更新的編程語(yǔ)言的一些主要優(yōu)點(diǎn)可能是：

• 硬件優(yōu)化(GPU，多核CPU系統(tǒng))。
• 改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)。
• 更簡(jiǎn)潔的代碼。
• 鍵入推斷。
• 更輕松的容器化和云支持。

根據(jù)2020年Stackoverflow開(kāi)發(fā)人員調(diào)查，以下編程語(yǔ)言是2020年開(kāi)發(fā)人員最喜歡的語(yǔ)言(圖1)。作為本文的一部分，我們將考慮其中的5個(gè)。

> Figure 1: Most loved programming languages

此外，根據(jù)Stackoverflow開(kāi)發(fā)人員調(diào)查，這是2020年排名前10位的付費(fèi)編程語(yǔ)言(圖2)。

> Figure 2: Languages associated with the highest salaries worldwide

編程語(yǔ)言

Julia

像Python和R這樣的編程語(yǔ)言由于易于使用，現(xiàn)在在諸如數(shù)據(jù)科學(xué)，機(jī)器學(xué)習(xí)和通用計(jì)算/數(shù)字任務(wù)等領(lǐng)域非常流行。但是，這些語(yǔ)言最初并不是為在高度可擴(kuò)展的系統(tǒng)上工作而設(shè)計(jì)的。因此，這對(duì)于大型企業(yè)解決方案而言，很難使用這種類(lèi)型的編程語(yǔ)言。為了克服這種類(lèi)型的問(wèn)題，Julia是由麻省理工學(xué)院(MIT)的一組研究人員創(chuàng)建的。朱莉婭的一些關(guān)鍵特征是：

• 為與并行和分布式系統(tǒng)一起使用而優(yōu)化。
• 內(nèi)置包管理器。
• 支持C編程功能。
• 動(dòng)態(tài)鍵入。

為了促進(jìn)采用，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了許多數(shù)據(jù)科學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)庫(kù)，例如ScikitLearn.jl，TextAnalysis.jl，StatsModels.jl。此外，Julia還可以在傳統(tǒng)的Jupyter筆記本中使用。如果您有興趣了解有關(guān)Julia的更多數(shù)據(jù)科學(xué)知識(shí)，那么此YouTube課程是一個(gè)很好的起點(diǎn)。

從圖3可以看出，在過(guò)去的幾年中，茱莉亞到目前為止Google搜索的整體數(shù)量在增加。

> Figure 3: Julia Google Trends [3]

Go

Go是當(dāng)今最有前途的系統(tǒng)編程語(yǔ)言之一。實(shí)際上，這種編程語(yǔ)言是Google開(kāi)發(fā)的，目的是簡(jiǎn)化應(yīng)用程序和開(kāi)發(fā)的規(guī)模。Go的一些關(guān)鍵特征是：

• 專為云原生開(kāi)發(fā)而設(shè)計(jì)。實(shí)際上，主流工具(例如Docker和Kubernetes)已使用Go開(kāi)發(fā)。
• 內(nèi)存管理(與C和C ++等語(yǔ)言不同，它具有嵌入式的Garbage Collector)。
• 出色的并發(fā)支持。

在2014年左右達(dá)到頂峰后，Go多年來(lái)一直在Google搜索量中保持一致。Go是當(dāng)前在Cloud平臺(tái)(例如Google Cloud Platform和Microsoft Azure)上最受歡迎的編程語(yǔ)言之一。

> Figure 4: Go Google Trends [3]

如果您對(duì)使用Go語(yǔ)言編寫(xiě)機(jī)器學(xué)習(xí)算法感興趣，那么GoLearn是一個(gè)很好的起點(diǎn)。

Python

如今，Python是用于數(shù)據(jù)科學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)的最受歡迎的編程語(yǔ)言。它是由Guido van Rossum于1991年首先開(kāi)發(fā)的，此后它的受歡迎程度才剛剛提高(圖5)。

> Figure 5: Python Google Trends [3]

用于數(shù)據(jù)科學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)的一些最受歡迎的Python庫(kù)是：

• Pandas
• Numpy
• scikit學(xué)習(xí)
• TensorFlow
• Pytorch

如前所述，與Python相關(guān)的關(guān)鍵問(wèn)題之一是它的可伸縮性性能不佳。為了嘗試解決此問(wèn)題，已實(shí)現(xiàn)了不同的系統(tǒng)(例如Cython和Numba)，以在使用Python進(jìn)行編碼時(shí)創(chuàng)建類(lèi)似C的性能級(jí)別。

Scala

目前，Scala被認(rèn)為是函數(shù)式編程的最佳編程語(yǔ)言之一(盡管它仍然提供對(duì)面向?qū)ο缶幊谭椒ǖ闹С?。就搜索受歡迎程度而言，Scala似乎在2018–2019年間在Google搜索上達(dá)到頂峰(圖6)。

> Figure 6: Scala Google Trends [3]

使用Scala的一些主要優(yōu)點(diǎn)是：

• Scala是一種靜態(tài)類(lèi)型的語(yǔ)言。
• 與Python等編程語(yǔ)言相比，速度要快得多。
• 與Java的兼容性。
• 能夠結(jié)合功能和面向?qū)ο蟮木幊獭?/li>

Scala受歡迎的主要原因之一是Apache Spark(使用Scala構(gòu)建的數(shù)據(jù)管理工具)。實(shí)際上，Apache Spark是用于Hadoop集成(快速處理大量數(shù)據(jù))的最受歡迎的大數(shù)據(jù)工具之一。

JavaScript

最后，JavaScript是目前最流行的網(wǎng)絡(luò)編程語(yǔ)言之一，幾乎可以在任何類(lèi)型的應(yīng)用程序(例如服務(wù)器，移動(dòng)設(shè)備，云，微控制器等)上運(yùn)行。

在網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)的早期，Javascript的普及率達(dá)到了頂峰，此后在過(guò)去十年中一直保持穩(wěn)定的趨勢(shì)(圖7)。

> Figure 7: Javascript Google Trends [3]

之所以將Javascript包含在此列表中，主要原因之一是它能夠在網(wǎng)絡(luò)上共享數(shù)據(jù)科學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)項(xiàng)目。實(shí)際上，在過(guò)去的幾年中，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了不同的框架，例如TensorFlow.js，ONNX.js，Plotly.js，Dash等，以便在以Python等編程語(yǔ)言創(chuàng)建的Web項(xiàng)目上可訪問(wèn)。

結(jié)論

總體而言，Python和Javascript無(wú)疑是目前最受歡迎的兩種編程語(yǔ)言。盡管，如本文所示，Julia，Go和Scala等不同的替代產(chǎn)品由于其各種好處(現(xiàn)在的方式可能與過(guò)去十年中的Python相同)現(xiàn)在開(kāi)始在就業(yè)市場(chǎng)上獲得越來(lái)越多的關(guān)注。