آشنایی با زبان برنامه نویسی موجو Mojo رقیب تازه‌وارد پایتون

یکی از زبان‌های برنامه‌نویسی که این روزها سروصدای زیادی بین کاربران ایجاد کرده، زبان برنامه نویسی موجو Mojo است. این زبان سطح بالا و پر طرفدار در سال ۲۰۲۳ توسط شرکت مدولار توسعه پیدا کرده است که از نظر بسیاری کاربران می‌تواند رقیب سرسختی برای کاربران باشد.

از سایت modular.com می‌توانید Mojo SDK را دانلود کنید.

شرکت مدولار توسط کریس لاتنر، طراح اصلی زبان برنامه نویسی سوئیفت و مدیر اصلی برنامه‌های یادگیری ماشینی در گوگل تاسیس شد که در سپتامبر سال ۲۰۲۲ یک طرح اولیه از زبان نویسی موجو را با ویژگی‌های پیشرفته منتشر کرد.

این زبان بر طراحی سخت افزار تاکید بسیاری دارد و شرایطی را برای برنامه نویسان ایجاد کرده است تا توسعه دهندگانی که قصد فعالیت در حوزه سخت افزار را دارند، بدون نیاز به زبان‌های مرتبط دیگر سخت افزارهای دیجیتالی پیچیده را پیاده سازی کنند.

مزایا:

• عملکرد بالا
• سینتکس‌های پایتونی
• پشتیبانی از کل اکوسیستم کتابخانه پایتون
• قابل انعطاف
• قابل توسعه

معایب:

• هنوز در حال توسعه است
• به اندازه زبان های دیگر استفاده نمی‌شود
• برخی از ویژگی‌ها هنوز به طور کامل اجرا نشده‌اند

ما در این مطلب قصد داریم در مورد قابلیت‌های این زبان برنامه نویسی و هدف توسعه دهندگان آن اطلاعات بیشتری در اختیار شما عزیزان قرار بدهیم. پیشنهاد می‌کنم تا انتهای مطلب با ما همراه باشید.

زبان برنامه نویسی موجو Mojo چیست و چه ویژگی‌هایی دارد؟

mojo یک زبان چند پلتفرمی است که روی انواع سیستم عامل‌ها از جمله لینوکس، macOS و ویندوز قابل اجرا است و از وب سرورهای مختلف از جمله Apache، Nginx و Lighttpd پشتیبانی می‌کند.

زبان‌هایی مانند VHDL، Verilog به مفاهیم مدارهای دیجیتالی نیاز دارند در صورتیکه موجو از طریق زبانی ساده به طراحی سخت افزارهایی مبتنی بر FPGAو ASIC می‌پردازد. زبان برنامه نویسی موجو در اصطلاح به ابر مجموعه زبان پایتون معروف شده است ولی به‌عنوان یک زبان قدرتمند همچنان در حال توسعه است.

این زبان برنامه نویسی جدید، سادگی پایتون و سرعت و امنیت حافظه rust را به همراه دارد. هدف توسعه دهندگان این زبان بالا بردن سطح یادگیری ماشینی و تکامل پایتون است.

لازم به ذکر است که بالا بردن سرعت این زبان در مقایسه با پایتون هدف نهایی توسعه دهندگان آن نیست  هرچند که این زبان قابلیت برنامه‌ریزی و توسعه‌پذیری را در حوزه هوش مصنوعی ارائه می‌دهد. از لحاظ سرعت صدها برابر بهتر از پایتون عمل کرده و با استفاده از LLVM کامپایل می‌شود.

یکی از قابلیت‌های زبان برنامه نویسی موجو امکان استفاده از let و var برای نشان دادن وضعیت متغیرها است.

یکی دیگر از ویژگی‌های موجو استفاده از fn برای تعریف توابع است.

در ادامه به ویژگی های مهم این زبان بیشتر اشاره خواهیم کرد:

1-مختصر‌نویسی درکدها

به کمک زبان برنامه نویسی mojo توسعه‌دهندگان می‌توانند بصورت ساده و مختصر از بهترین کدها برای کارهای پیچیده‌تر استفاده کنند و برخلاف پایتون سرعت بالاتری در عملکرد برنامه‌های مرتبط با هوش مصنوعی دارد.

2-پرکاربرد در FPGA و ASIC

Mojo به برنامه‌نویسان این امکان را می‌دهد که روی مدارهای FPGA و ASIC ،سخت افزارهای دیجیتالی پیچیده‌ای را طراحی و قابل اجرا کنند. این قابلیت برای پردازش سیگنال‌ها و کارایی سیستم بسیار حائز اهمیت است.

3-قابلیت‌های ویژه سخت افزاری و برنامه نویسی

زبان برنامه نویسی موجو علاوه بر طراحی سخت افزارهای دیجیتالی، قابلیت‌های برنامه نویسی را به‌صورت مستقل فراهم می‌کند و باعث افزایش سرعت طراحی و عملکرد بالا می‌شود‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌.

4-سادگی در زبان

در واقع موجو از زبان مفسر و پویای perl الهام گرفته شده است و یادگیری آن برای کسانی که به زبان‌های دیگر برنامه‌نویسی آشنایی دارند بسیار آسان است.

لازم به ذکر است که طراحان زبان برنامه نویسی موجو معتقدند که این زبان به همراه پایتون قابل استفاده است بطور مثال عملکرد در حوزه هوش مصنوعی در اولویت اول قرار دارد. توسعه‌دهندگان در پروژه‌های مختلف، از پایتون در ترکیب با زبان++C استفاده می‌کنند و نقش پایتون پیاده‌سازی اجزای ساده هوش مصنوعی است.

سرعت عمل در چنین پروژه‌هایی بسیار مهم است و نوشتن یک برنامه در چندین زبان برنامه نویسی؛ خواندن کد را برای توسعه دهندگان دشوارتر می‌کند و در صورت بروز مشکل، دیباگ گرفتن سخت‌تر خواهد شد و عیب‌یابی در هنگام بروز خطا پیچیده‌تر می‌شود. استفاده از زبان برنامه نویسی موجو باعث می‌شود تا چند زبانی در پروژه‌ها کاهش پیدا کند.

5-قدرت پردازش و عملکرد بالا

Mojo عملکرد بالایی را در پردازنده‌ها و همچنین پشتیبانی از شتاب‌دهنده‌های پیچیده مانند GPU و ASIC دارد که  با C++ و CUDA برابری می‌کند.

موجو به برنامه‌نویسان این امکان را می‌دهد که علاوه بر طراحی سخت‌افزارها، توابع و قابلیت‌های برنامه‌نویسی را نیز به صورت مستقل پیاده‌سازی کنند. این امر به برنامه‌نویسان اجازه می‌دهد که بخش‌هایی از پروژه‌های خود را دوباره استفاده کنند و مدیریت بهتری روی کدها داشته باشند.

6-قابلیت ادغام با پایتون

زبان برنامه نویسی موجو قابلیت ادغام با پایتون را دارد و می‌تواند از کتابخانه‌های پایتون استفاده کند. به‌طور مثال NumPy و Matplotlib به‌صورت یکپارچه با Mojo ترکیب می‌شود.

سینتکس‌های زبان برنامه نویسی موجو Mojo

Mojo از ماژول‌ها و کلاس‌ها برای کدهای خود استفاده می‌کند و محیطی را برای برنامه‌نویسان فراهم می‌کند تا سخت‌افزارهای خود را به‌صورت ماژول‌های قابل تکرار طراحی کنند. در ادامه سینتکس‌های این زبان برنامه نویسی را مورد بررسی قرار می‌دهیم:

1- تعریف ماژول‌ها

ماژول‌ها واحدهای مستقلی در طراحی سخت افزار هستند. نقش کلاس‌ها نیز تعریف ویژگی‌ها و توابع مرتبط با ماژول‌هاست که در زبان موجو، برنامه نویسان می‌توانند ماژول و کلاس را تعریف کنند.

2- متغیرها

برای تعریف متغیرها در زبان Mojo، از my یا our استفاده می‌کنند و به وسیله آن‌ها اعداد، رشته‌ها و مقادیر دیگر ذخیره می‌شوند و مقدار آن‌ها نیز قابل تغییر است.

3- توابع

در این زبان امکان تعریف توابع وجود دارد و برای اجرای مجدد کدها و دستورات مورد استفاده قرار می‌گیرد.

4- دستورات شرطی و حلقه‌ها

دستورات شرطی if وelse  و دستورات حلقه‌ای forو whileدر زبان برنامه نویسی موجو پرکاربرد است که برای اجرای تکراری کدها و دستورات استفاده می‌شود.

5- تعریف سیگنال‌ها و واحدها

برنامه نویسان از زبان موجو برای تعریف مستقیم سیگنال و واحدهای سخت افزاری استفاده می‌کنند.

مقایسه زبان برنامه‌نویسی موجو با پایتون

در این قسمت از مطلب به مقایسه دو زبان پر قدرت برنامه نویسی دنیا یعنی موجو و پایتون می‌پردازیم.

1-محیط و کاربرد

– پایتون زبان عمومی و چند منظوره‌ای است که در بسیاری از حوزه‌های برنامه‌نویسی، از جمله توسعه وب، علم داده، هوش مصنوعی، اتوماسیون و توسعه نرم‌افزار مورد استفاده قرار می‌گیرد.

Mojo زبان محدودتری است و در حوزه طراحی و شبیه‌سازی سخت‌افزارهای دیجیتالی FPGA و ASIC تمرکز بیشتری دارد.

2-سطح انتزاع

– پایتون زبان برنامه‌نویسی سطح بالا و انتزاعی است که به برنامه‌نویسان اجازه می‌دهد به وسیله این برنامه کدهایی خوانا و قابل فهم ایجاد کنند.

Mojo سطح انتزاع کمتری دارد، به این معنا که برنامه‌نویسان می‌توانند به‌طور مستقیم در سطح سخت‌افزار برنامه‌نویسی کرده و برخی جزئیات سخت‌افزاری را براساس نیاز تعیین کنند.

3-پراکندگی و پشتیبانی

پایتون یکی از محبوب‌ترین و پرکاربردترین زبان‌های برنامه‌نویسی است و به دلیل پراکندگی بالا و کتابخانه‌ها و ابزارهای متنوع، بسیاری از پروژه‌های مختلف را پوشش می‌دهد.

زبان Mojo به مراتب کمتر از پایتون پراکندگی دارد و به دلیل تخصصی بودن برای طراحی سخت‌افزارهای دیجیتالی، تعداد کاربران آن کمتر است. با این حال، برای پروژه‌های مرتبط با FPGA و ASIC، به‌عنوان یک ابزار موثر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

4-سادگی و آموزش

– پایتون: پایتون یک زبان ساده و قابل فهم برای کاربران مبتدی است و به‌عنوان زبان آموزشی بسیار مناسب محسوب می‌شود.

– Mojo با وجود ساختار مشابه با زبان   Per، نسبتاً قابل‌ یادگیری است. پایتون یک زبان عمومی و چند منظوره است که در بسیاری از حوزه‌های برنامه‌نویسی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از طرف دیگر، Mojo یک زبان متمرکز بر طراحی و شبیه‌سازی سخت‌افزارهای دیجیتالی است.

محدودیت های زبان برنامه نویسی موجو

شرکت ارائه دهنده زبان برنامه نویسی موجو اعلام کرده که برای استفاده از کدها دیگر نیازی به استفاده و فراخوانی زبان‌های دیگری مانند ++C ندارد؛ بلکه با استفاده از سینتکس‌های پایتون می‌توان کدهای سخت افزار مرتبط با هوش مصنوعی را پیاده سازی کرد. البته این زبان نیز مانند زبان های برنامه نویسی دیگر مزایا و محدودیت‌هایی دارد که در ادامه به بررسی این محدودیت‌ها می‌پردازیم.

1-محدودیت کاربرد

کاربرد اصلی زبان Mojo در طراحی و شبیه‌سازی سخت‌افزارهای دیجیتالی است و برای کاربردهای عمومی و عملیات‌های پیچیده‌ محدودتر است.

2- پراکندگی کمتر Mojo

نسبت به زبان‌های معروف‌ و چندمنظوره مانند پایتون، جاوا، و ++C پراکندگی کمتری دارد.

3-پیچیدگی:

در برخی موارد، Mojo نیازمند توجه به جزئیات سخت‌افزاری است و برنامه‌نویسان باید برخی جزئیات سخت‌افزاری را تعیین کنند که می‌تواند باعث افزایش پیچیدگی شود.

به‌طور کلی، Mojo زبانی مناسب برای طراحی سخت‌افزارهای دیجیتالی با قابلیت‌های برنامه‌نویسی است. اما برای کاربردهای عمومی و پیچیده‌تر، ممکن است محدودیت‌هایی داشته باشد. در نهایت، انتخاب زبان برنامه‌نویسی بستگی به نیازها و محدودیت‌های خاص پروژه دارد و باید با دقت مورد بررسی قرار بگیرد

کاربرد زبان برنامه نویسی موجو

Mojo یک زبان برنامه نویسی چند منظوره است که می‌تواند در پروژه‌های مختلف استفاده شود که در ادامه به حوزه‌هایی که این زبان مورد استفاده قرار می‌گیرد اشاره می‌کنیم.

1. توسعه وب

Mojo دارای یک وب سرور داخلی است و می‌توان از آن برای ساخت برنامه‌های کاربردی مبتنی بر وب و API استفاده کرد.

2. محاسبات علمی

پشتیبانی قوی موجو از محاسبات پیچیده و عددی، این زبان را به یک انتخاب عالی برای محاسبات پیچیده تبدیل کرده است و بیشتر برای توسعه ابزارهای تجزیه و تحلیل  و مدل‌های ریاضی استفاده می‌شود.

3.  توسعه بازی

قابلیت‌های عملکرد بالا و پشتیبانی از گرافیک و صدا، باعث شده تا به زبانی مناسب برای توسعه بازی‌ها محسوب شود.

4. برنامه نویسی شبکه

پشتیبانی از ورودی/خروجی، موجو را برای توسعه برنامه‌های کاربردی شبکه، مانند سرورها و کلاینت‌ها، تبدیل کرده است.

5. هوش مصنوعی

سرعت اجرای سریع Mojo و پشتیبانی از محاسبات پیچیده، آن را برای توسعه برنامه‌های هوش مصنوعی مانند یادگیری ماشینی، پردازش زبان کامپیوتر تبدیل کرده است.

مقایسه زبان برنامه نویسی Mojo با سایر زبان‌های برنامه نویسی

امروزه بیشتر در مورد رقابت بین پایتون و موجو صحبت شده است ولی در این قسمت از مطلب به بررسی زبان در حال توسعه موجو با سایر زبان‌های برنامه نویسی می‌پردازیم:

 ++C در مقابل موجو

Mojo یک زبان سطح بالا با محیطی ساده‌تراست که مدیریت حافظه بهتری دارد. در حالی که ++C به مدیریت دستی حافظه نیاز دارد. C++ برای برنامه نویسی سیستم و توسعه بازی گزینه بهتری است، در حالی که Mojo برای توسعه وب و محاسبات علمی استفاده می شود.

2. جاوا در مقابل موجو

Mojo سریع‌تر و کارآمدتر از جاوا است. جاوا برای توسعه پلتفرم‌های مختلف استفاده می‌شود، در حالی که Mojo برای یک پلتفرم خاص کامپایل شده است و در واقع جاوا برای توسعه سازمانی مناسب‌تر است.

3. پایتون در مقابل موجو

موجو برای محاسبات پیچیده، سریعتر و بهتر از پایتون عمل می‌کند. پایتون منابع بیشتری دارد و یادگیری آن آسان‌تر است. پایتون دارای کتابخانه‌ها و فریمورک‌های بسیاری است که باعث توسعه بهتر برنامه‌ها می‌شود. از پایتون برای یادگیری ماشینی و تجزیه و تحلیل داده‌ها استفاده می‌کنند.

4. Rust vs Mojo

Mojo در یادگیری آسان‌تر از Rust است، در حالی که Rust   ایمنی بیشتری برای حافظه دارد و دارای کتابخانه‌های بهتری است. Rust برای برنامه نویسی سیستم، توسعه بازی و برنامه‌های کاربردی متمرکز بر امنیت مناسب‌تر است.

5. Go vs Mojo

Mojo از برنامه نویسی شی گرا پشتیبانی بهتری می‌کند در حالی که Go برای برنامه نویسی شبکه و سیستم‌های توزیع شده مناسب‌تر است.

6. جاوا اسکریپت در مقابل موجو

Mojo یک زبان کامپایل شده است که در بعضی از برنامه‌ها بهتر از جاوا اسکریپت عمل می‌کند. در مجموع جاوا اسکریپت برای توسعه وب استفاده می‌شود. بین انواع پروژه‌های مرتبط با توسعه وب، عملکرد جاوا اسکریپت بسیار بهتر از موجو است.

7. روبی در مقابل موجو

Mojo سریعتر و کارآمدتر از Ruby است، اما Ruby برای توسعه سریع برنامه‌ها بیشتر استفاده می‌شود. روبی کتابخانه‌ها و فریمورک‌های بسیاری دارد که توسعه برنامه‌ها را برای برنامه نویسان آسان‌تر می‌کند و در مقایسه با موجو، از روبی برای توسعه وب و نمونه سازی سریع، بیشتر استفاده می‌کنند.

8. پی اچ پی در مقابل موجو

Mojo سریعتر از PHP عمل می‌کند و تنها برتری پی اچ پی در مقابل موجو، وجود کتابخانه و فریم وورک‌های بیشتر است.

9. سویفت در مقابل موجو

Mojo یک زبان چند پلتفرمی است که می‌تواند هم برای توسعه موبایل و هم برای توسعه دسکتاپ استفاده شود، در حالی که Swift در درجه اول برای توسعه iOS و macOS استفاده می‌شود. Swift برای توسعه برنامه‌های موبایل بومی مناسب‌تر است، در حالی که Mojo برای توسعه وب، محاسبات علمی و برنامه‌نویسی سیستم‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

10. کاتلین در مقابل موجو

Kotlin پشتیبانی بهتری در توسعه اندروید دارد. Kotlin برخلاف موجو؛ از برنامه نویسی تابعی پشتیبانی می‌کند.

آیا Mojo برای توسعه برنامه‌های سروری مناسب است؟

Mojo برای توسعه برنامه‌های سروری مناسب است.  طراحی Mojo بر مبنای الگوی تکرار و استفاده از ابزارهای مینیمالیستی است که به برنامه‌نویسان اجازه می‌دهد با کمترین پیچیدگی و تعداد کدها، برنامه‌های سروری را توسعه دهند. به علاوه، Mojo از مکانیزم‌های قدرتمندی برای پاسخگویی به پردازش همزمان استفاده می‌کند. این ویژگی‌ها باعث می‌شوند برای توسعه برنامه‌های سروری که نیازمند پاسخگویی سریع هستند، مناسب باشد.

آموزش استفاده از زبان برنامه نویسی موجو

برای شروع استفاده از Mojo و توسعه برنامه‌های وب ، می‌توانید مراحل زیر را انجام بدهید:

1-نصب Mojo:

شما می‌توانید از ابزار مدیریت CPAN یا Comprehensive Perl Archive Network برای نصب Mojo استفاده کنید. در ترمینال، دستور زیر را اجرا کنید:

cpan Mojolicious

2. ایجاد برنامه Mojo:

برای شروع توسعه برنامه‌های Mojo، باید یک فایل اسکریپت Perl ایجاد کنید. می‌توانید یک ویرایشگر متن مانند vim یا nano را باز کنید و فایل با پسوند .pl بسازید. برای مثال، فایل `myapp.pl` را ایجاد کنید.

3. ایجاد یک برنامه ساده:

در فایل `myapp.pl`، کد زیر را قرار دهید:

perl
use Mojolicious::Lite;
get '/' => sub {
my $c = shift;
$c->render(text => 'Hello, Mojo!');
};
app->start;

در این کد، مسیر ریشه (‘/’) تعریف شده است و هر وقت درخواستی برای آن مسیر صادر شود، پاسخ ‘Hello, Mojo!’ به کاربر برگردانده می‌شود.

4. اجرای برنامه:

در ترمینال، دستور زیر را اجرا کنید.

perl myapp.pl

این دستور برنامه را روی سرور توسعه Mojo اجرا می‌کند و یک آدرس  لوکال مانند http://localhost:3000  را در اختیار  شما قرار می‌دهد.

5. باز کردن برنامه در مرورگر:

برای دیدن نتیجه، می‌توانید آدرس http://localhost:3000  را در مرورگر خود باز کنید. باید پیام ‘Hello, Mojo!’ را در صفحه مشاهده کنید.

سخن پایانی

پایتون، دارای یک جامعه بزرگ و فعال از برنامه نویسان است و میلیون‌ها توسعه‌دهنده پایتون در سرتاسر جهان با این زبان برنامه نویسی پروژه‌های بزرگی را انجام می‌دهند. در مقابل زبان برنامه نویسی موجو Mojo یک زبان جدید است و هنوز آینده توسعه آن مشخص نیست.

لازم به ذکر است که موجو  همه ویژگی‌های پایتون را ندارد و در واقع برای برنامه نویسانی که از کتابخانه‌های گسترده پایتون استفاده می‌کنند استفاده از موجو کمی دشوار است و جایگزینی موجو به جای زبان برنامه نویسی پایتون کمی از دایره منطق خارج است.

در هر صورت هر برنامه‌ای نقاط ضعف و قدرت بسیاری دارد اما بزرگترین امتیاز موجو در مقابل پایتون سادگی این زبان برای ساخت برنامه‌های پیچیده‌تر است و ممکن است در آینده به محبوبترین زبان برنامه نویسی هم تبدیل شود.