Swift چیست؟ + مزایا و معایب سوئیفت

زبان سوئیفت Swift، یک زبان برنامه نویسی چند الگویی است که در پلتفرم های iOS ،iPasOS ،macOS ،tvOS ،watchOS و لینوکس توسط شرکت اپل توسعه داده شده است. قبل از سال 2014  شرکت نرم افزاری Apple از زبان برنامه نویسی Objective-C برای طراحی و توسعه اپلیکیشن های مورد نظر خود استفاده می کرد. اما با معرفی زبان برنامه نویسی Swift در واقع قابلیت اجرای کدهای زبان C ، C++ و Objective-C به طور همزمان به برنامه نویسان داده شد. در این مقاله پس از نقد و بررسی کلی زبان Swift ، مزایا و معایب آن را نیز بررسی خواهیم کرد.

زبان Swift چیست؟

سال 2007 که شرکت Apple اولین گوشی آیفون را معرفی کرد، بازار توسعه اپلیکیشن برای پلتفرم اختصاصی آن (iOS) رونق بسیاری گرفت. زبان برنامه نویسی در واقع مهمترین فاکتور برای طراحی و توسعه یک اپلیکیشن می باشد. یکی از زبان های بسیار جوان در این حیطه، زبان برنامه نویسی Swift است.

زبان Swift ،یک زبان چند الگویی، شی گرا، کاربردی و امری می باشد که به منظور رفع اشکالات زبان Objective-C توسط Chris Lattner طراحی شده است. این زبان از طریق فریم ورک های Cocoa و Cocoa Touch، به کدهای قدیمی نوشته شده به زبان Objective-C نیز دسترسی دارد.

در حقیت هدف اصلی توسعه این زبان در واقع افزایش امنیت، رفع باگ ها و کدنویسی مختصر است که به لطف کامپایلر موجود در Xcode برنامه نویسان قادر خواهند بود به راحتی اپلیکیشن های مورد نظر خود را تولید کنند.

شرکت Apple ابتدا این زبان برنامه نویسی را به نام Swift1.0 روانه بازار کرد و آپدیت های بسیاری تاکنون برای آن در نظر گرفته است. نسخه نهایی سوییفت در ۹ سپتامبر ۲۰۱۴ در کنار Xcode 6.0 GM برای iOS عرضه شد و ورژن 1.1 در ۲۲ اکتبر ۲۰۱۴ به همراه Xcode 6.1 منتشر شد. ورژن Swift 1.2 در ۸ آوریل ۲۰۱۵ با Xcode 6.3  و نسخهٔ Swift2.0 نیز در WWDC 2015 معرفی شد.Swift 3.0  نیز در سال 2015 برای استفاده همگان منتشر شد. نسخه های 4.0 ، 4.2 و 5 نیز توسط شرکت اپل منتشر شده اند.

پس از ارائه تمامی آپدیت ها موارد زیادی در این زبان تغییر کرده اند. از جمله این تغییرات می توان به موارد زیر اشاره کرد :

• تغییرات در سینتکس (Syntax)
• تغییر نام کتابخانه ها و مِتُد ها
• کتابخانه جدید Core ML و AR Kit
• فریم ورک جدید Vision

ویژگی های اصلی زبان برنامه نویسی Swift

• الگوی برنامه نویسی پروتکل محور (Protocol-Oriented) :

پروتکل در واقع همان Class در زبان های شی گراست با این تفاوت که عملکرد بهتری نسبت به آنها دارد. در واقع عملیات به ارث بردن (Inherit) در زبان های شی گرا به خوبی انجام نمی گیرد، اما در طرف دیگر این عملیات از طریق پروتکل ها به راحتی انجام می شود.

• اختیار در انتخاب متغیر ها :

هنگامی که یک متغیر با ارورهای nil و null مواجه شود، برنامه نویسان با قرار دادن یک علامت سوال در ساختار کدها، از هَنگ کردن اپلیکیشن جلوگیری می کنند.

• رمز نگاری و رمز گشایی کدها :

تمامی اپلیکیشن ها بر پایه انتقال داده کار می کنند ، بنابراین امنیت داده از مهمترین دغدغه های برنامه نویسان است. اپلیکیشن ها با شبکه ها و API های بسیاری در ارتباط هستند، به گونه ای که داده های ارسالی یا دریافتی آنها باید رمزگذاری یا رمزگشایی شوند. کتابخانه های متنوع زبان Swift دارای امکانات بسیاری برای تضمین امنیت کدها می باشد.

• محیط یکپارچه توسعه نرم افزار به نام Xcode :

با استفاده از IDE توسعه یافته توسط شرکت اپل به نام Xcode، برنامه نویسان می توانند مشکلات و ارورهای موجود در زبان Swift را برطرف نمایند. به علاوه نرم افزار Xcode از تمامی سورس کدهای زبان های C ،  C++، Python ، Java ،AppleScript و Ruby پشتیبانی می کند.

مزایای استفاده از زبان برنامه نویسی Swift :

1. فرآیند توسعه سریع :

زبان Swift حاوی گرامر و Syntax ساده ای می باشد، به علاوه این زبان بسیار دقیق است بدین معنی که برای اجرای Taskها کدنویسی مختصرتری انجام می شود. تکنولوژی ARC یا (Automatic Reference Counting) به صورت خودکار مدیریت حافظه اپلیکیشن را بر عهده می گیرد، بنابراین برنامه نویسان بدون اتلاف وقت می توانند بر روی نیازهای دیگر اپلیکیشن تمرکز کنند.

برای مثال اپلیکیشن Lyft به تازگی توسط شرکت اپل مورد بازنویسی قرار گرفته است و برنامه نویسان، زبان Swift را برای توسعه نسخه نهایی آن در نظر گرفته اند. نسخه قدیمی این برنامه شامل 75000 خط کد است در حالی که برنامه نویسان با استفاده از زبان Swift و با حدود 25000 خط کد، آن اپلیکیشن را بروز رسانی کرده اند.

2. پشتیبانی Apple :

شرکت Apple  تضمین کرده است که ابزارها و ویژگی های جدیدی را در آینده به زبان Swift اضافه کند. این کمپانی نشان داده که بین سوئیفت و Objective-C، گرایش بیشتری نسبت به Swift دارد و درصد قابل توجهی از سرمایه گذاری های خود را بر روی آن متمرکز کرده است.

3. پیشرفت در امنیت و عملکرد :

آزمون های بنچمارک بسیاری توسط برنامه نویسان برای بررسی عملکرد این زبان صورت گرفته است. بر اساس این آزمون ها میزان عملکرد زبان برنامه نویسی سوئیفت 40 درصد بهتر از همتای قدیمی خود یعنی Objective-C می باشد. به علاوه به لطف سیستم تایپینگ و خطایاب بسیار قوی این زبان، ارورهای موجود در اپلیکیشن کاهش چشم گیری داشته و در نهایت امنیت آن نیز افزایش یافته است.

4. کاهش ردپا در حافظه :

برای توسعه یک اپلیکیشن، برنامه نویسان از کدهای موجود در کتابخانه استفاده می کنند. این کتابخانه ها عموما به صورت پویا (Dynamic)  یا ایستا (Static) هستند. کامپایل کردن کدها از کتابخانه های Static کمی با تاخیر و کندی انجام می پذیرد در صورتی که کتابخانه های داینامیک با سرعت بیشتری کدهای مورد نیاز را کامپایل می کنند.

5. قابلیت همکاری با زبان Objective-C :

زبان Swift به طور کامل با زبان Objective-C سازگار می باشد. زمانی که پروژه ای بزرگ پیش روی برنامه نویسان قرار دارد، همکاری بین این دو زبان و بهره مندی از ویژگی های هر کدام از آنها، میزان ریسک پروژه را بسیار کاهش می دهد.

6. مدیریت خودکار حافظه :

پلتفرم iOS تا پیش از معرفی زبان Swift، مدیریت فضای حافظه را به عهده برنامه نویسان گذاشته بود. اما اکنون و با بهره مندی از تکنولوژی ARC، ردپای تمامی کدها و ارتباطات در حافظه از بین می رود و از کندی عملکرد CPU نیز جلوگیری می شود.

7. طراحی اپلیکیشن برای دستگاه های مختلف :

برای توسعه برنامه های Back-End و Front-End ، می توان از زبان برنامه نویسی Swift استفاده کرد. علاوه بر این کمپانی Apple از این زبان در تمامی محصولات خود مانند iPhone ،MacBooks ،Apple TV ،Apple Watch و iPods پشتیبانی می کند. کدهای این زبان برای اجرا در پلتفرم لینوکس و حتی ویندوز، به صورت منبع باز در اختیار برنامه نویسان قرار دارد.

معایب زبان برنامه نویسی سوئیفت :

• جوان بودن Swift : زبان برنامه نویسی Swift بسیار جوان می باشد، در حالی که زبان Objective-C مربوط به دهه 80 می شود. البته با بروزرسانی ها و پشتیبانی های مدام و ماهانه کمپانی اپل، تمامی نواقص و مشکلات آن برطرف گردیده و به بلوغ کاملی رسیده است.
• جامعه کاربری کم جمعیت : افرادی که از این زبان برای توسعه اپلیکیشن های iOS استفاده می کنند، کم تعداد هستند. البته اهمیت این زبان زمانی مشخص می شود که طراح آن (Chris Lattner) به تازگی توسط کمپانی Tesla Motors استخدام شده است!
• کم بودن ابزارهای IDE : همانطور که می دانید یکی از IDE های معروف اپل نرم افزار Xcode است. البته این نرم افزار برای پشتیبانی همه جانبه از زبان Swift با مشکلات (مانند اشکال در کامپایلینگ) بسیاری روبرو شده است.
• عدم پشتیبانی از نسخه های قدیمی iOS : مدیران شرکت اپل اعلام کرده اند که نسخه های قبل از iOS7، از زبان Swift پشتیبانی نمی کنند بنابراین امکان استفاده از این زبان بر روی 6% از محصولات اپل وجود ندارد.

نتیجه گیری

شرکت Apple یکی از غول های تولید کننده لوازم دیجیتال در دنیا، زبان Swift را برای توسعه اپلیکیشن های مربوط به محصولات خود، طراحی کرده است. این زبان بسیار جوان همراه مزیت های بسیاری که دارد، هنوز راه زیادی را باید برای اثبات خود طی نماید. البته با پیشرفت روز افزون اپلیکیشن های iOS، یادگیری این زبان برای برنامه نویسان خالی از لطف نیست به گونه ای که پس از فراگیری آن فرصت های شغلی بسیار خوبی در انتظار آنها می باشد. به هر صورت این زبان در حال رشد بوده و هر روز به تعداد توسعه دهندگان و جامعه آن افزوده می شود و در ایران نیز موقعیت های شغلی مناسبی برای آن وجود دارد.