Сравнительный анализ производительности популярных языков программирования, используемых для создания web–приложений

Размещено на http://www.allbest.ru/

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПОПУЛЯРНЫХ ЯЗЫКОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ СОЗДАНИЯ WEB - ПРИЛОЖЕНИЙ

Кузнецов А.С.

МФ МГТУ им. Н.Э. Баумана

Каждая программа и платформа имеет определенный предел производительности, и на эту производительность виляет используемый при разработке язык. В статье приводится сравнение производительности популярных языков программирования на которых создаются клиент серверные приложения. Для сравнения производительности использовались тесты и сравнивались результаты времени выполнения и количество используемых ресурсов.

Ключевые слова: языки программирования, производительность, сравнительный анализ, PHP, Python, Ruby.

COMPARATIVE PERFORMANCE ANALYSIS OF POPULAR PROGRAMMING LANGUAGES USED TO CREATE WEB APPLICATIONS

Kuznetsov A.S.

Each program and platform has a limit of productivity, and this productivity wags used to develop language. The article compares performance popular programming languages to create client server applications. To compare the performance of tests used and compared the results of the execution time and the number of used resources.

Keywords: programming languages, performance, comparative analysis, PHP, Python, Ruby

При планировании программного проекта имеется огромный выбор языков программирования, в лабиринтах которых легко заблудиться. Выбор языка зависит от многих факторов. Если это личный проект или хобби, можно выбрать знакомый вам язык. Если выбор зависит от имеющихся ресурсов, результат может быть весьма неочевидным. Можно также потратить много времени на разработку повторно используемых компонентов.

В данной работе приводится сравнение некоторых языков программирования предназначенных для создания клиент серверных приложений. Каждая программа и платформа имеет определенный предел производительности, и на эту производительность влияет используемый при разработке язык. Существует множество способов сравнения скорости работы в одинаковой среде программ, написанных на разных языках.

Для тестов производительности были написаны несколько одинаковых программ на разных языках. Тесты производились на Intel® Core™2 Quad Processor Q6600,4гб оперативной памяти и жестким диском 250GB SATA II, в качестве операционной системы Ubuntu 17.04 Linux x64 4.10.019-generic.

Версии языков программирования:

1. Ruby 2.4.0p0 [3]

2. Python 3.6. [2]

3. PHP 7.1.4 [1]

Спектральная норма матрицы. Программа должна вычислить спектральную норму бесконечной матрицы А с параметрами a₁₁=1, a₁₂=1/2, a₂₁=1/3, a₁₃=1/4, a₂₂=1/5, a₃₁=1/6, и т.д.

Таблица 1. Результаты тестирования расчета спектральной нормы матрицы на PHP.

Таблица 2. Результаты тестирования расчета спектральной нормы матрицы на Python.

Таблица 3. Результаты тестирования расчета спектральной нормы матрицы на Ruby.

Множество Мандельброта. Программа должна построить множество [-1,5 - i, 0.5 + i] на NxN и записать результат побайтово в файл.

Таблица 4. Результаты выполнения расчета множества Мандельброта на PHP.

Таблица 5. Результаты выполнения расчета множества Мандельброта на Python.

производительность язык программирование серверный

Таблица 6. Результаты выполнения расчета множества Мандельброта на Ruby.

Бинарные деревья. Программа должна: выделить бинарное дерево, чтобы растянуть память, проверить ее наличие и освободить. Проверить долгоживущие бинарные деревья, которые будут продолжать существовать, пока другие деревья выделяются и освобождаются. Выделить, пройти и освободить многие восходящие бинарные деревья: Выделить деревья, пройти дерево, посчитать узлы, освободить дерево, проверить есть ли еще долгоживущие деревья.

Таблица 7. Результаты выполнения расчета бинарных деревьев на PHP.

Таблица 8. Результаты выполнения расчета бинарных деревьев на Python.

Таблица 9. Результаты выполнения расчета бинарных деревьев на Ruby.

Получение перестановок. Программа должна: Совершить перестановку {1,...,n}, взять первый элемент и реверсировать порядок первых элементов, повторять данное действие, до тех пор, пока первый элемент не станет 1, подсчитать число переворотов, сохранить контрольную сумму.

Делать для всех n! перестановок и записать максимальное число переворотов необходимое для любой перестановки.

Таблица 10. Результаты получения перестановок на PHP.

Таблица 11. Результаты получения перестановок на Python.

Таблица 12. Результаты получения перестановок на Ruby.

В результате тестов были построены графики. По времени выполнения программы, в соответствии с графиком 1, в четырех из пяти тестов, язык PHP показал лучший результат, выполняя код в среднем в два раза быстрее, чем другие языки. По потребление оперативной памяти во время исполнения программы, в соответствии с графиком 2, при более тяжелых вычислениях, меньше объёма использует Python, в более простых - PHP.

Размещено на http://www.allbest.ru/

График 1. Время выполнения.

Размещено на http://www.allbest.ru/

График 13. Использование RAM.

При использовании в качестве серверного языка PHP, можно добиться высокой скорости отдачи данных клиентам по сравнению с другими языками, единственным ограничением будет сам сервер. В случае с Python выполнение будет около двух раз медленнее чем PHP, но при этом потребление памяти в ниже. Это может быть критично только если у вас слабый сервер, а вычисление довольно тяжелые, в остальных же случаях данный параметр не столь критичен. Ruby в некоторых тестах показывал хорошие результаты, но в совокупности оказался менее производительным. 

Список литературы

1. Документация по языку PHP. URL: http://php.net/docs.php

2. Документация по языку Python. URL: http://ruby-doc.org/

3. Документация по языку Ruby. URL: https://docs.python.org/3/

Размещено на Allbest.ru