10 ведущих технических трендов 2021 года, на которые стоит обратить внимание программистам
Для индустрии разработки программного обеспечения и для программистов 2020 год стал значительным годом больших прорывов во многих областях. Пандемия значительно ускорила перевод самых разных процессов в цифровую среду, в результате тренды, о которых мы сегодня поговорим, будут представлять собой более масштабные явления, чем нечто подобное в прошлом году.
Разработка традиционных приложений и веб-проектов стала жизненно важным аспектом современного бизнеса, а программисты стали неотъемлемой частью самых разных организаций, помогая бизнесу внедрять инновации, создавать новые направления деятельности и развиваться.
Уже прошли четыре месяца 2021 года и сейчас совершенно очевидно то, что программист, обладающий актуальными знаниями и навыками, как и прежде, будет находиться в верхней части списка специалистов, которых ценят компании.
Здесь мне хотелось бы рассмотреть технологические тренды 2021 года, на которые стоит обратить внимание программистам. Всё то, о чём я буду говорить, основано на фактах, цифрах и данных из надёжных источников.
1. Мультиоблачные среды
Если говорить о компаниях, поддерживающих облачные сервисы для публичного использования, то совершенно очевидно то, какие именно компании являются лидерами рынка. По данным Statista в четвёртом квартале 2020 года лидером рынка облачных услуг с долей в 32% стала платформа Amazon Web Services. Microsoft Azure досталось 20% рынка, а Google Cloud — 9%. В 2021 году, вероятно, эти три ведущих платформы сохранят свои позиции.
Ведущие облачные платформы в 4 квартале 2020 года
И, что интересно, набирают популярность мультиоблачные среды. Несколько компаний движутся в этом направлении. В частности, компания Amazon, ранее без особого энтузиазма относившаяся к мультиоблачным стратегиям, теперь вышла на этот рынок, предложив программистам инструменты для удобного развёртывания приложений в мультиоблачной инфраструктуре.
2. Блокчейн-технологии
Блокчейн-технологии появились сравнительно недавно. Уже сейчас понятно, что они способны изменить мир. Они используются, например, в криптовалютах. Но эти технологии могут серьёзно трансформировать всю IT-индустрию. Ресурс PR Newswire прогнозирует, что к 2027 году рынок блокчейн-технологий достигнет размеров в 30,7 миллиардов долларов при совокупном среднегодовом темпе роста в 43%. Весьма вероятно то, что в 2021 году эти технологии, в виде механизма смарт-контрактов, будут использоваться в самых разных областях.
3. Квантовые вычисления
Квантовые вычисления — это, без сомнения, самая реформистская технология нынешней эпохи. Эта технология, скорее всего, повлияет на все отрасли экономики. И, по сведениям, опубликованным в IBM Research Blog, в 2023 году компания выпустит процессор IBM Quantum Condor на 1121 кубита.
Для того чтобы понятнее описать перспективы квантовых компьютеров — приведу следующее сравнение. Если представить, что самый совершенный современный суперкомпьютер — это шахматист, или ученик математического класса, оканчивающий среднюю школу, то квантовый компьютер будет гениальным математиком, вроде Эйлера, или шахматистом, который может одновременно играть с полусотней других шахматистов.
Поэтому, учитывая огромные возможности квантовых компьютеров и сильнейший интерес, который испытывает к ним общественность, в 2021 году в сфере квантовых вычислений можно ожидать появления невероятных открытий и прорывных достижений.
4. Инструменты для глубокого обучения
Globe News Wire даёт прогноз, в соответствии с которым рынок технологий глубокого обучения достигнет в 2028 году 93,34 миллиарда долларов, при стабильном совокупном среднегодовом темпе роста в 39,1%. Наиболее заметными глобальными фигурами на этом рынке являются Facebook и Google. По данным исследования, проведённого Stack Overflow среди разработчиков, оказалось, что фреймворк Google TensorFlow 2.0 популярнее, чем Facebook PyTorch. Причиной этого является тот факт, что фреймворк TensorFlow обладает всеми возможностями PyTorch, но при этом отлично работает в среде Google Colab.
TensorFlow популярнее PyTorch
Но, с другой стороны, разработчикам комфортнее работать с PyTorch, так как этот фреймворк включает в себя функционал, ориентированный на удобство работы с ним.
С PyTorch работать комфортнее, чем с TensorFlow
Не стоит и говорить о том, что в 2021 году и PyTorch, и TensorFlow 2.0. станут теми самыми инструментами, которые, в зависимости от нужд конкретного проекта, чаще всего будут использоваться там, где нужны технологии глубокого обучения.
5. Вычисления, требующие переработки большого количества данных
Несколько лет назад в сфере распределённой пакетной обработки данных, или при проведении вычислений, требующих переработки большого количества данных, стандартным инструментом была платформа Hadoop. Но сейчас, с появлением платформы Apache Spark, её, в большинстве случаев, используют вместо Hadoop. В публикации из блога Towards Data Science сказано, что основное отличие двух этих платформ заключается в производительности. А именно, если речь идёт об обработке данных, хранящихся на дисках, то Spark стабильно показывает производительность, в 10 раз превышающую производительность Hadoop. Если же данные хранятся в памяти — речь идёт о 100-кратном повышении производительности. Более того — платформа Spark создавалась с прицелом на исправление недостатков Hadoop. В результате тренд отказа от Hadoop и перехода на Spark, весьма вероятно, продолжится и в этом году.
6. Быстрая разработка приложений
Недавняя публикация ресурса PR Newswire позволяет говорить о том, что к 2027 году рынок быстрой разработки приложений (Low Code/No-Code, LCNC) достигнет 65,15 миллиардов долларов, при этом совокупный среднегодовой темп роста превысит показатель в 26,1%. Low Code/No-Code-возможности в сфере веб-разработки поддерживает несколько платформ. Среди них — Microsoft Power Apps, Bubble, OutSystems и Appian.
В 2021 году развитие LCNC-платформ будет представлять собой один из наиболее мощных трендов. В этой сфере можно будет наблюдать множество инноваций и крупных сделок по приобретению одних компаний другими или по слиянию компаний.
7. JavaScript, Python и Java
Мир языков программирования претерпевает значительные изменения. Традиционные «тяжёлые» языки теряют позиции, а языки, больше ориентированные на удобство разработчика, вроде JavaScript, Python и Java, наоборот, остаются популярными.
Учитывая то, что индустрия разработки программного обеспечения бурно развивается, и то, что к ней постоянно присоединяются новые разработчики, языки, на которых проще и удобнее программировать, будут очень хорошо чувствовать себя в этом году.
8. React — популярная библиотека для разработки пользовательских интерфейсов
Если взглянуть на фреймворки и библиотеки, используемые в веб-разработке, то оказывается, что тут первое место всё ещё принадлежит jQuery, но эта библиотека довольно скоро может уступить первенство React и Angular. Кроме того, React — это, в соответствии с результатами исследования Stack Overflow, библиотека для фронтенд-разработки, которая опережает другие подобные инструменты по количеству загрузок и по уровню использования. Разработчики выбирают её для создания интерфейсов чаще других подобных средств.
Библиотеки и фреймворки для фронтенд-разработки
9. Контейнеризация
В IT-индустрии, изначально ориентированной на облачные среды, контейнеризацию можно признать одной из ключевых технологий. Платформа Kubernetes, по сведениям Globe Newswire, занимает 48% рынка. Эта платформа стала ведущим инструментом для оркестрации контейнеров и для управления ими. Причём, это относится и к частным, и к общедоступным облачным системам. Более того, все ведущие поставщики облачных услуг, такие, как Amazon, Microsoft и Google, предоставляют своим клиентам возможность пользоваться Kubernetes.
В этом году нас ждёт продолжение распространения Kubernetes, так как эта платформа является важнейшим ингредиентом мультиоблачных стратегий.
10. Пограничные вычисления
Пограничные вычисления представлены распределённой вычислительной инфраструктурой, расположенной как можно ближе к конечному пользователю, которая объединяет системы хранения данных и вычислительные мощности. По некоторым оценкам глобальный рынок пограничных вычислений к 2028 году может дорасти до 61,14 миллионов долларов. Учитывая рост использования IoT-устройств, транспортных средств с выходом в интернет, технологий искусственного интеллекта и машинного обучения, в этом и в следующих годах рынок пограничных вычислений будет бурно расти. Поэтому нам стоит быть готовыми к инновациям в этой области и к появлению в этой области новых стандартов.
Итоги
Индустрия разработки программного обеспечения куда больше, чем рассмотренные в этом материале её части, поэтому за один заход невозможно охватить все важные аспекты этой индустрии. Однако тут представлены несколько значительных трендов, которые способны сыграть очень важную роль в жизни любого программиста. Надеюсь, теперь у вас есть некоторое представление о том, на что стоит обратить внимание в 2021 году.
Как вы думаете, на что ещё программистам стоит обратить внимание в этом году?
Рейтинг языков программирования 2021: доля Python падает, а TypeScript обошел С++, в лидерах JavaScript, Java, C#
Коммерческое использование
Что изменилось? Прежде всего привлекает внимание рост TypeScipt: похоже, он со временем станет основным языком в экосистеме JavaScript. В этом году он впервые обошел С ++ по популярности.
Еще из интересного: впервые за несколько лет мы увидели снижение доли Python: возможно, использование Data Science дошло до точки насыщения.
Впервые с 2012 года выросла доля C#. Использование Java продолжает уменьшаться, хотя и не так активно, как раньше. В общем видно уменьшение доли JVM: доля Kotlin стабильна (хотя он и уступил место Ruby), использование Scala возобновилось после значительного снижения в 2019-м и сегодня, если сравнивать с 2018-м, даже немного возросло. Еще стоит отметить незначительный рост Dart.
Ниже приведена диаграмма с динамикой по актуальным языкам программирования по годам. Статистически значимыми являются изменения для C ++, TypeScript, Ruby, 1C, Scala, Pascal/Delphi, T-SQL. Напомним, что изменения статистически значимы, если с вероятностью 95% мы не можем получить результаты с изменениями и без, если будем равномерно выбирать две группы респондентов с одной популяции.
Области использования
В этом году мы впервые попросили респондентов указать сферу, в которой они работают. Результаты довольно интересны.
Давайте рассмотрим, какие языки используют в зависимости от области применения
Фактически весь фронтенд пишут на JavaScript и TypeScript. Использование других языков сугубо маргинальное. Доля TypeScript сравнительно меньше. Интересно будет посмотреть на это соотношение через год.
Личные предпочтения
Как мы уже указывали, результаты выбора программистов нельзя использовать для прогнозирования, но здесь интересно, что наконец на графиках появился Rust. Опять видим некоторый спад интереса к Python и тенденцию перехода с JavaScript на TypeScript.
Интересно, что здесь данные отличаются от опроса в Stack Overflow и нашего предыдущего опроса: Rust расположен заметно ниже. Наиболее довольны пользователи Elixir (возможно, это миграция Erlang-комьюнити), также обращает на себя внимание место Clojure.
Если посчитать отдельно индекс удовлетворения по сферам применения, то результаты почти совпадают.
Изучение новых языков
Фаворитом, как и в предыдущие годы, стал Python. Его собираются изучать почти 18% из тех, кто будет осваивать новый язык. Но все-таки эта доля меньше, чем год назад. Ну а наибольший рост у TypeScript и Rust.
Финальная таблица
Дополнительные данные
Несмотря на языки программирования, также имеет смысл рассмотреть структуру распределения опыта в динамике.
Tут можно сделать вывод, что, поскольку доля разработчиков с опытом в 1 год уменьшилась => в IT пришло меньше новичков, чем в прошлом году.
Но все равно в большинстве это специалисты с менее 5 лет опыта работы в ИТ.
Рассмотрим корреляцию между возрастом и языком программирования.
Данные и скрипты обработки можно найти на GitHub.
Пять перспективных языков программирования со светлым будущим (3 года спустя)
В 2016-м году я опубликовал перевод статьи про 5 перспективных языков программирования, в которой прогнозировался их рост в ближайшие 2-3 года.
Зачастую прогнозы так и остаются прогнозами, без последующего анализа. Но я решил, что это непорядок. И посколько 3 года уже пролетели, пора подвести промежуточные итоги и посмотреть, что произошло с этими языками за это время.
Однако, прежде чем мы перейдём к пятёрке наших героев, хочется уделить немного внимания предсказанному в той же статье переходу Swift и Go из второго эшелона в первый.
В исходной статье языки программирования условно делятся на 3 эшелона по популярности.
Первый эшелон включает мейнстрим-языки, такие как Java, JavaScript, Python, Ruby, C# и т.д.
Языки второго эшелона пытаются пробиться в мейнстрим, но ещё не добились этого. Они доказали свою состоятельность путем создания сильных сообществ, но они до сих пор не используются большинством консервативных IT-компаний. Большинство языков в первом эшелоне прочно укоренились на своих позициях. Поэтому выпадение языка с лидирующих позиций занимает ощутимое время, а для языка второго эшелона очень трудно пробиться в первый.
К третьему эшелону относятся непопулярные языки, а также относительно новые перспективные языки (о которых пойдёт речь), которые только начинают свой путь наверх. Некоторые языки пребывают в третьем эшелоне на протяжении многих лет, не получая популярности, в то время как другие врываются на сцену всего за пару лет.
Оба эти языка безусловно укрепили свои позиции. Swift от версии 3.0 успел дойти до 5.0 и наконец пообещал стабильность ABI. Другими словами, Apple больше не планирует раздражать программистов на Swift постоянной сменой сигнатур методов и т.д. Кроме того, Swift окончательно потеснил Objective-C, обогнав его в свежем рейтинге RedMonk и поднявшись на 6 позиций по сравнению с рейтингом 3-х летней давности. Очевидно, что тенденция продолжится, поэтому можно сказать, Swift занял своё место в первом эшелоне.
Что касается Go, то он сместился в рейтинге на одну позицию ниже (с 15-го места на 16-е), прошёл путь от версии 1.7 до 1.13, и находится в стадии глобального переосмысления обработки ошибок и наличия дженериков в языке — вопросов, которые вызывали больше всего нареканий в течение всех 12 лет его существования. В общем, Go потихоньку эволюционирует, растёт количество проектов, которые применяют его в production, но о переходе в первый эшелон пока говорить рано.
Помимо Swift и Go, стоит отметить TypeScript, который за 3 года совершил необычайный прорыв, перескочив в рейтинге с 26-го места на 10-е. Если вы занимаетесь разработкой фронтенда, но до сих пор не ознакомились с этим языком, то момент настал. Уже прям must-know.
А теперь фанфары и главная часть — наша пятёрка языков, которым пророчили переход из 3-го эшелона во 2-й. Что изменилось для них за эти 3 года?!
Для начала, сводная таблица по количественной OpenSource-активности на Github:
| Rust | Elixir | Kotlin | Elm | Crystal | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Repos | Users | Repos | Users | Repos | Users | Repos | Users | Repos | Users | |
| 2016 | 5146 | 1935 | 2668 | 861 | 960 | 1541 | 433 | 194 | 150 | 52 |
| 2019 | 23700 | 13500 | 16800 | 4000 | 24300 | 26400 | 5300 | 994 | 1200 | 469 |
| Рост | 4.6x | 7x | 6.3x | 4.6x | 25x | 17x | 12x | 5.1x | 8x | 9x |
* Github теперь не показывает точных чисел выше 1000, а только оценку снизу, поэтому я для каждого языка сделал десяток запросов и округлил самый большой результат до сотен.
Понятно, что чем скромнее были позиции языка 3 года назад, тем легче показать кратный рост. Но тем не менее, с этой задачей отлично справились и Rust, и Elixir — лидеры нашей пятёрки по кол-ву репозиториев в 2016 году. Однако, самый выдающийся результат показал Kotlin, показав по-настоящему взрывной рост. О причинах поговорим чуть ниже, а пока давайте посмотрим какой путь проделали эти языки по лестнице RedMonk:
Чтобы оценить продвижение языков по графику, я взял их координаты и посчитал дельту:
Получились такие результаты среднего прироста по обеим осям:
Как видно, все языки пятёрки существенно продвинулись к популярности (вверх и вправо). Занятный факт, что все они находятся ниже диагональной линии, что означает относительно низкую активность на StackOverflow. Впрочем, тут нет никакой загадки, у сообщества каждого из этих языков есть форум на базе Discourse, и как следствие большинство вопросов обсуждаются там, а не на StackOverflow.
В целом, все 5 языков показали хороший количественный рост. Но кто же проявил себя лучше всех? Давайте составим своеобразный Top и рассмотрим не только количественные, но и качественные критерии.
5-е место: Elm
К сожалению, Elm показал достаточно удручающие результаты. Во-первых, за 3 года вышло всего 2 релиза, причём последний на данный момент — 0.19 оказался настолько противоречивым, что даже привёл к некоторому расколу сообщества. И вот уже больше года новых версий не выпускается, хотя работа в репозитории идёт достаточно активно. При этом Эван Чаплицки (автор языка) ещё 2 года назад дал понять, что никакого вразумительного roadmap нет и не будет. При таком раскладе, Elm остаётся чисто экспериментальным языком с теперь уже сомнительным будущим. Хотя есть люди, которые по-прежнему смотрят на Elm c оптимизмом. С их доводами можно ознакомиться тут.
Стоит отметить, что ещё в комментариях к исходной статье dimsmol, fshp и hellosandrik высказывались в пользу PureScript, как более жизнеспособной альтернативы Elm. И хотя он тоже до сих пор не достиг версии 1.0, динамика релизов выглядит более обнадёживающей. Так что любителям Haskell стоит обратить внимание на этот язык.
4-е место: Crystal
Если 3 года назад Crystal вообще не было видно на графике RedMonk, то теперь он вполне уверенно ворвался в Top-100 языков программирования. А также прошёл путь от версии 0.19 до 0.30. Впрочем, столь большое количество релизов показывает не только динамичность развития языка, но и его нестабильность. К большому сожалению, план выпустить версию 1.0 в 2017 году провалился.
Как мне видится, во многом тут виновато совсем не вовремя появившееся желание реализовать поддержку Windows. Этот эпик продвигается очень медленно и требует значительных усилий от и без того маленькой команды разработки. Причём абсолютно непонятно зачем оно нужно до релиза 1.0. Основная целевая аудитория Crystal — это программисты, использующие Ruby в повседневной работе. А программировать на Ruby под Windows считалось моветоном ещё лет 10 назад. Другими словами, доля программистов, использующих Windows по работе и при этом заинтересованных в Crystal, исчезающе мала. И тратить на это огромные усилия, не имея на руках стабильной версии языка, крайне недальновидно. Ведь наличие версии 1.0 — это практически обязательное условие для побуждения средних и крупных компаний к использованию технологии.
В итоге, Crystal теряет потенциальную аудиторию, т.к. компании, которым стало тесно в рамках Ruby и Python массово переходят на Elixir и Go. А для Crystal остаётся узкая ниша компаний, чьи программисты не смогли переключиться на эти языки. И это печально, т.к. хоть Crystal и не конкурент Elixir, но вот с Go он мог бы конкурировать вполне успешно, предоставляя местами даже лучшую производительность и сравнимую функциональность, приправленную выразительностью Ruby и встроенной в компилятор защитой от nil reference.
2-е* место: Rust
Rust взял курс на выпуск новой версии компилятора раз в 6 недель и придерживается этого плана. Как результат, за 3 года язык долетел с версии 1.11 до 1.37. В этом есть свои плюсы, например, ввод новых функциональных возможностей идёт постепенно и очень плавно. Но есть и минусы, например, понадобившаяся вам библиотека может опираться на более новую версию языка, чем ваш проект, начатый 3 месяца назад. Другими словами, будьте готовы к частым обновлениям. Тем не менее Core Team понимает, что постоянные обновления могут утомлять и объявили 2019-й — годом восстановления сил и стабилизации. Делается упор на полировку того, что есть, доработку затянувшихся фич (которые были давно начаты, но не доведены до master) и организационные моменты. Кроме того планируется улучшить поддержку IDE через улучшение Rust Language Server, улучшить отладку для WebAssembly и посмотреть в сторону разработки GUI-тулкита.
В целом, Rust находится в процессе обретения статуса стабильного, сформировавшегося языка. Определенно стоит с ним познакомиться, если вам интересна high-performance разработка. Однако, сдерживающим фактором роста популярности является репутация Rust, как языка со слишком высоким порогом входа, которая отпугивает от него новичков. Поэтому сообществу ещё предстоит продолжение работы над имиджем языка в этом плане, если они не хотят пойти по пути Haskell («avoid success at all costs»). Впрочем, не пугайтесь — те, кто попробовал, его любят: Rust занял 1-е место среди The Most Loved Languages в опросе StackOverflow в этом году.
* в резюме статьи объяснено, почему 2 вторых места 
2-е место: Elixir
Если Rust ещё только планирует стабилизироваться в этом году, то Elixir, пройдя за 3 года путь от версии 1.3 до 1.9, уже это сделал. В ближайшее время не планируется никаких крупных изменений или дополнений в самом языке. И есть 2 причины, по которым Elixir может себе такое позволить:
Во-первых, поскольку Elixir базируется на Erlang/OTP, он может пользоваться результатами усилий Ericsson и OTP Team по работе над рантаймом и виртуальной машиной. Elixir Team так же старается вносить свой вклад в эту работу и этот вклад ощутимо вырос за предыдущие 3 года.
Во-вторых, Elixir спроектирован как расширяемый язык. Инструменты и абстракции, которые были использованы для создания и совершенствования языка, доступны и для библиотек и фреймворков. Это означает, что сообщество может продолжать улучшать экосистему без необходимости изменений в самом языке. В том числе и сам Жозе Валим (автор Elixir) пошёл этим путём и недавно анонсировал Broadway — библиотеку, упрощающую отказоустойчивую параллельную обработку данных из произвольных источников.
В общем, Elixir уже является стабильным и полностью сформировавшимся языком, который отлично подойдёт всем, кто разрабатывает системы, нацеленные на высокую нагрузку или на высокую стабильность, или на то и другое одновременно. По сути для таких проектов особых вариантов и нет, либо использовать Erlang, либо Elixir, либо изобретать кучу собственных велосипедов. Кстати, если вы присматриваетесь к частичному внедрению Elixir в существующие проекты, рекомендую отличную книгу “Adopting Elixir”. В ней же можно почитать про опыт достаточно крупных компаний, которые уже перешли на этот язык.
1-е место: Kotlin
Безусловный лидер пятёрки — Kotlin. Ему удалось за 3 года проделать невероятный путь и практически перескочить из 3-го эшелона в 1-й, заменив Java в разработке под Android. Начиналось это с официальной поддержки Kotlin, анонсированной в 2017 году командой разработки Android. И, как следствие, его включения в Android Studio 3.0. В итоге, дружба с Android привела к тому, что 4 месяца назад Google объявил Kotlin предпочтительным выбором для разработки под Android. Конечно, этому во многом поспособствовали патентные споры Google и Oracle насчёт Java, но, разумеется, и заслуга JetBrains в этом есть. Они далеко не первые, кто захотел сделать Java с человеческим лицом, но первые кому удалось это сделать так, что отказ от Java в пользу нового языка стал мейнстримом. Мои поздравления!
Кстати, JetBrains также активно развивает Kotlin Native, позволяющий компилировать код на Kotlin в нативный бинарник.
Что касается рейтинга RedMonk, язык занимает пока что 20-е место, но это очевидно связано с тем, что Kotlin может без проблем использовать существующие Java-библиотеки, соответственно нет насущной необходимости их переписывать на него. Тем не менее, становится всё меньше причин начинать новые проекты на Java, даже если они не связаны с Android-разработкой. Так что вполне вероятно, что спустя ещё 3 года Java останется лишь в кровавом энтерпрайзе, а в остальном Kotlin займёт её место, как Swift занял место Objective-C.
Резюме
Можно сказать, что прогноз в целом оказался удачным. Хоть Elm и Crystal пока не оправдали надежд и их дальнейшее будущее пока под большим вопросом, зато остальные 3 языка проявили себя просто отлично. Kotlin при поддержке Google рванул как ракета в небеса, а Rust и Elixir полностью стабилизировались и однозначно стали production-ready языками. Я не смог выбрать, кто из них показал лучший прогресс… где-то Elixir обогнал Rust, где-то наоборот, и даже по кол-ву юзеров на форумах сообществ у них паритет (около 11 тыс. человек), поэтому в статье я им обоим отдал 2-е место. Эти языки определённо заслуживают внимания.
Да, каждый из них имеет свою нишу и на тривиальных проектах можно обойтись и без них. Зато в высоконагруженных проектах они придут на выручку и предоставят вам на выбор 2 пути: выжать максимум из железа (Rust) или обеспечить лёгкое масштабирование и отказоустойчивость (Elixir).