Языки программирования четвертого поколения

Языки четвертого поколения и инструментальные средства ПК

Языки программирования четвертого поколения представляют собой множество программных инструментов, с помощью которых конечные пользователи могут разрабатывать прикладные программы при минимальной технической помощи либо обходясь вовсе без нее. Благодаря этим языкам повышается производитель­ность труда профессиональных программистов. Языки четвертого поколения не относятся к категории процедурных языков, как обычные языки программирова­ния. Процедурные языки требуют детализации последовательности шагов (или процедур), которые указывают компьютеру, что делать и как это делать. Непро­цедурные языки нуждаются лишь в указании того, что должно быть выполнено, а детали выполняемой задачи указывать не требуется. С помощью непроцедурно­го языка можно выполнить ту же задачу с меньшим количеством шагов и строк программного кода, чем в случае с процедурным языком. Некоторые из непроце­дурных языков являются настоящими языками в подлинном смысле этого слова, обеспечивая общение пользователей с компьютером с помощью диалоговых ко­манд, имеющих сходство с человеческой речью. Разработка естественного языка программирования относится к сфере задач искусственного интеллекта (гл. 12).

Существует семь категорий языков четвертого поколения: языки запросов, генераторы отчетов, графические языки, генераторы приложений, языки про­граммирования сверхвысокого уровня, программные пакеты приложения и инст­рументальные средства ПК. На рис. 6.8 приводится спектр этих инструментов, а также некоторых коммерческих продуктов в каждой категории.

Рис. 6.8. Языки четвертого поколения

Перечень основных категорий языков четвертого поколения; показаны коммерчески доступные программные продукты в каждой категории. Инструменты упорядочены, на­чиная от простых, предназначенных преимущественно для конечных пользователей, до сложных, применяемых профессионалами в области информационных систем

Языки запросов

Языки запросовявляются языками высокого уровня ипредназначены для вы­борки данных, хранящихся в базах данных или файлах. Они обычно интерактив­ные, диалоговые и могут поддерживать нестандартные информационные запро­сы. Эти языки часто привязаны ксистемам управления базами данных (гл. 7) или

Fourth-generation language (язык четвертого поколения)

Язык программирования, который может применяться преимущественно ко­нечными пользователями или менее квалифицированными программистами для быстрой разработки компьютерных приложений (в отличие от обычных языков программирования).

Natural language (естественный язык)

Язык программирования, очень близкий к человеческому языку.

Query language (язык запросов)

Компьютерный язык высокого уровня, использующийся для выборки специ­фической информации из баз данных или файлов.

к некоторым из программным инструментам ПК, описанным позже в этом разде­ле. Например, запрос:

SELECT ALL WHERE age >40 AND name = «Wilson»

Приводит к выборке всех записей, включающих человека с именем «Wilson», воз­раст которого превышает 40 лет. В гл. 7 приводятся подробности, описывающие структурированный язык запросов (SQL, Structured Query Language), который стал стандартом де-факто.

Генераторы отчетов

Генераторы отчетов— это программы, предназначенные для создания клиент­ских отчетов. Генераторы отчетов извлекают данные из файлов или баз данных и создают отчеты во многих форматах. Эти программы обеспечивают большую степень контроля способов форматирования данных, их организации и отобра­жения, чем языки запросов. Более мощные генераторы отчетов могут манипули­ровать данными, выполняя сложные вычисления и логические операции с после­дующим их выводом. Некоторые генераторы отчетов являются расширениями базы данных или языков запросов.

Графические языки

Графические языкивыбирают данные из файлов или баз данных и отображают их в графическом формате. Пользователи могут запрашивать данные, определяя при этом, каким образом они представляются на диаграмме. Некоторые графи­ческие программы могут также выполнять арифметические или логические опе­рации над данными. Примерами мощных аналитических графических программ могут служить SAS и Systat.

Источник

Pascal, Fortran, 1C: почему умирают старые языки программирования

По разным оценкам, на сегодняшний день в мире существует от 2,5 до 10 тыс. языков программирования различного уровня и типа. На них только в России пишут около 500 тыс. человек, а точное количество программистов по всему миру до конца неизвестно — цифры расходятся от 18 до 25 млн разработчиков. Они работают в разных сферах — одни занимаются бэкенд-разработкой, другие — фронтенд, третьи пишут нейросети и работают с большими данными. «Хайтек» составил список языков программирования, на которых практически перестали работать уже сейчас либо которые забудутся уже в ближайшие годы.

В последнее десятилетие ИТ-сфера стала одной из самых высокооплачиваемых и модных во всем мире. Давно пропал стереотип, что программисты — это толстенькие мальчики в очках, целыми днями сидящие за компьютером, а работать в технологической отрасли хотят все больше и больше людей, даже переходя туда из других сфер.

И судя по тому, как развивается человечество, потребность в программистах с каждым годом будет все увеличиваться. Как и количество языков, на которых будут решаться абсолютно новые задачи.

Язык ассемблера

Физические принципы работы электронных устройств ЭВМ таковы, что компьютер может воспринимать только команды, которые состоят из единиц и нулей — последовательность перепада напряжения, машинный код.

Первоначально программисты писали на машинном коде — только он был понятен компьютерам. В итоге любая программа выглядела как гигантская череда единиц и нулей — без возможности дебага, тестирования и ускорения этого процесса. Однако самым большим минусом машинного языка оказалась его машинно-зависимость — каждому типу компьютеров необходимо было составлять собственную программу.

Именно в качестве автоматизации машинного языка (на котором и сейчас периодически пишут код, но специалистов такого плана в мире осталось очень и очень немного) появился первый язык низкого уровня — ассемблер. С его помощью можно было представлять машинный код в более понятном для человека виде — именно тут появляются первые команды, которые отражают суть задачи. Например, команда сложения двух цифр на машинном коде выглядела как 000010, а на ассемблере — add.

Однако ассемблер взял в себя и достаточно фундаментальные особенности машинного кода — он оставался машинно-зависимым, ориентируемым на конкретный тип процессора и учитывал его особенности. С одной стороны, это подходило под высоконагруженные задачи, поскольку в таких условиях писались самые быстрые программы. Они обращались напрямую к процессору, но уже не состояли из нулей и единиц. С другой — под каждый процессор приходилось переписывать программу заново, а учитывая размеры машинного года, на это уходило огромное количество времени.

Сложность написания на ассемблере сложных многоуровневых программ привело к созданию языков высокого уровня. При этом сейчас ассемблер все еще иногда используют — для написания очень специфических фрагментов программ, например, драйверов, работающих с железом. Еще им пользуются хакеры, которые создают очень быстрые и легкие вирусы.

По сути, ассемблер будет существовать до тех пор, пока ЭВМ не сменят архитектуру процессоров, например, на биотехническую. При этом ассемблер давно стал настолько узкоспециализированным, что говорить о его развитии и активной жизни нельзя, а существует он только по абсолютно естественным причинам.

Все языки программирования делятся на условные пять типов:

Низкого уровня. К ним, в первую очередь, относят машинные языки, которые реализуются непосредственно на аппаратном уровне. Это первое существующее поколение языков программирования.

Языки второго поколения, так называемые языки ассемблера. Они немного упрощают взаимодействие пользователя с машинным кодом, при этом позволяя точно контролировать, как требуемая функциональность будет выполняться на определенном процессоре с ювелирной точностью. Минусом, как и у программ, написанных на машинном языке, является их машинно-зависимость — под каждый процессор необходимо писать свой код программы.

Высокого уровня. К 1970-м годам сложность программ на языках ассемблера увеличилась настолько, что программисты перестали с ними справляться. В итоге появились языки программирования высокого уровня. Они намного легче переносятся с компьютера на другой и модифицируются, а программистам работать на них намного проще, чем раньше. В эту категорию входят практически все самые распространенные сейчас языки — C, C++, Python, Java, JavaScript, PHP.

Эти три типа языков входят в императивную парадигму программирования. Это классический тип программирования, когда в коде указывают команды процессору, а все эти инструкции выполняются по очереди. По сути, в коде описывается, как решить определенную задачу и предоставить результат. Еще два типа языков входят в декларативную парадигму — полную противоположность императивной. Ее главной особенностью считается другой подход к программированию. В коде должно указываться, что будет представлять собой программа и каким должен быть результат.

Языки программирования четвертого поколения (4GL) представляют собой скорее среды для разработчиков, где можно писать код. Они предназначены для реализации крупных проектов, повышают надежность их разработки и скорость создания. Ориентированы на специализированные области применения и используют не универсальные, а объектно-ориентированные языки, оперирующие конкретными понятиями. В них встраиваются мощные операторы и библиотеки, позволяющие одной строкой описать такую функциональность, для реализации которой на языках младших поколений потребовались бы тысячи строк исходного кода. 4GL в качестве кода могут использовать даже визуальные образы и естественные языки.

Пятый уровень программирования. Появление языков этого поколения датируется серединой 90-х годов. К ним относятся также системы автоматического создания программ с помощью визуальных средств разработки, без знания программирования. По сути, этими средами должны пользоваться даже люди без навыков написания кода. Инструкции же вводятся в компьютер в максимально наглядном виде с помощью методов, наиболее удобных для человека. Как и предыдущий уровень программирования, это среда для написания кода, а не сам язык.

Язык программирования Fortran

Именно первый язык высокого уровня Fortran пришел на смену ассемблеру в 1957 году. Название Fortran является сокращением от FORmula TRANslator — «переводчик формул». Несмотря на критику, его быстро приняли в компьютерном обществе, особенно в научной среде.

Структура Fortran позволяла просто создавать программы с интенсивными вычислениями, а включение комплексного типа данных сделало его особенно подходящим для технических разработок и инженерных вычислений.

Его используют и сейчас в научном сообществе, но в основном из-за гигантского количества библиотек с уже решенными задачами, которые математики создавали десятилетиями — и их нет смысла переписывать на другие языки. Особенно десятки тысяч готовых пакетов с перемноженными матрицами и решениями сложных интегральных уравнений.

1С — редкий язык программирования, использующий кириллицу

Язык программирования 1C практически не выбирают молодые программисты — средний возраст разработчиков на этом языке составляет более 35 лет. Средой исполнения языка 1С является платформа «1С:Предприятие», при этом все команды и вообще вся разработка ведутся на русском языке.

Во время проектирования этого языка в середине 90-х годов такой подход был разумным, поскольку 1С стал одним из самых массовых языков программирования на территории стран СНГ. Однако в дальнейшем именно использование кириллицы ограничило рост языка, и постепенно он начал терять свою популярность. Да, разработчики добавили возможность написания кода и на английском языке, однако это не сильно повлияло на интеграцию языка в мировое сообщество.

Даже несмотря на то, что платформы 1С являются практически монополистами бухгалтерского рынка стран СНГ, язык, на котором работают все внутренние платформы, не является универсальным. В связи с этим либо языку придется сильно измениться, либо компании 1С постепенно переходить на другие, более перспективные языки программирования.

Objective-C — фирменный язык Apple

Язык программирования Objective-C появился еще в 1980-х годах, однако широкую популярность приобрел только в 2009 году — после выхода культового смартфона iPhone 3G. Сам язык Objective-C совмещал в себе идеи C и Smalltalk — применения систем с оконным управлением.

Несмотря на востребованность языка, Apple пришлось отказаться от его использования из-за большого количества критических ошибок, а также ограниченности его использования.

Вместо Objective-C разработчики Apple представили язык программирования Swift, на котором теперь работают все приложения, написанные под iPhone. Сейчас компания Apple почти перестала поддерживать Objective-C.

При этом в ближайшие годы у разработчиков, знающих Objective-C, будет довольно много работы. Это связано с тем, что многие приложения написаны на этом языке и их необходимо будет поддерживать.

J# от Microsoft

Сейчас J# перестал поддерживаться Microsoft и исключен из пакета Visual Studio, поэтому его изучение для программистов стало абсолютно бессмысленным.

ActionScript и Flash Player

Достаточно популярный еще пять лет назад язык программирования ActionScript от компании Adobe. Он имеет достаточно узкую направленность — именно с его помощью работает веб-плеер Flash Player, а его скорость и эффективность оказались намного выше, чем у JavaScript.

Основным недостатком ActionScript оказалась именно работа Flash Player. Его чаще всего использовали хакеры для взлома компьютеров, он имел множество внутренних критических слабостей, которые невозможно заделать патчами.

Поэтому многие ИТ-компании постепенно отказались от поддержки Flash Player, оставив его альтернативой HTML 5. В итоге и Adobe решила отказаться от поддержки этого языка к 2020 году. До конца непонятно, собирается ли компания представить какой-то аналог этого языка или работа веб-плеера полностью перейдет на формат HTML 5.

Вообще существуют тысячи мертвых языков, которыми почти никто не пользуется. И в дальнейшем их будет появляться еще больше — на базе существующих языков постоянно возникают новые, а программисты пишут очередные фреймворки, обновляя их. При этом каждое новое поколение программистов будет изучать либо фундаментальные языки, либо самые новые и востребованные, тогда как старые и специфические среды для создания кода будут помнить лишь небольшие группы людей.

Источник