Chuyển đến nội dung chính

Rust và Python: Chọn ngôn ngữ phù hợp cho dự án dữ liệu của bạn

Khám phá hai ngôn ngữ phổ biến trong thế giới dữ liệu: Python và Rust. Chúng tôi so sánh cú pháp, hiệu năng, quản lý bộ nhớ và nhiều khía cạnh khác để bạn có thể đưa ra lựa chọn sáng suốt về ngôn ngữ phù hợp nhất với yêu cầu dự án của mình.
Amberle McKee
Amberle McKee

Tạo tài khoản miễn phí của bạn

Luyện tập và Lộ trình tiến trình của bạn.

Tiếp tục với GoogleBằng cách tiếp tục, bạn chấp nhận Điều khoản sử dụng, Chính sách quyền riêng tư và việc dữ liệu của bạn được lưu trữ tại Hoa Kỳ.

Chọn đúng ngôn ngữ lập trình là bước đầu quan trọng cho các dự án khoa học dữ liệu và kỹ thuật dữ liệu. Có nhiều ngôn ngữ để chọn, và việc quyết định có thể không dễ dàng. Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ so sánh hai ngôn ngữ phổ biến trong lĩnh vực dữ liệu: Rust và Python. Chúng tôi sẽ đề cập cách chúng so sánh trên nhiều khía cạnh để bạn có thể đưa ra quyết định có cơ sở về ngôn ngữ phù hợp cho dự án của mình.

Để có phần so sánh chi tiết về Python và R, hãy xem hướng dẫn riêng của chúng tôi.

Hình ảnh do AI tạo của một con Python và một con Cua trong võ đài - nhờ DALL-E.

Hình được tạo bằng DALL-E

Python và Rust

Rust và Python là gì?

Python là ngôn ngữ lập trình bậc cao, thông dịch, nổi tiếng với sự đơn giản và dễ đọc. Được Guido van Rossum tạo ra vào cuối những năm 1980, Python nhấn mạnh tính dễ đọc của mã và cú pháp đơn giản, dễ học. Những phẩm chất này khiến nó trở thành lựa chọn tuyệt vời cho cả người mới bắt đầu lẫn lập trình viên giàu kinh nghiệm.

Python hỗ trợ nhiều mô hình lập trình, bao gồm thủ tục, hướng đối tượng và hàm. Nó có hệ sinh thái thư viện và framework đồ sộ, giúp linh hoạt cho nhiều ứng dụng, từ phát triển web và khoa học dữ liệu đến tự động hóa và trí tuệ nhân tạo. Tài liệu Python rất phong phú và dễ tìm.

Rust là ngôn ngữ lập trình hệ thống do Graydon Hoare phát triển, nổi tiếng với trọng tâm vào an toàn, tốc độ và khả năng đồng thời. Nó cung cấp an toàn bộ nhớ mà không cần bộ gom rác, phù hợp cho lập trình hệ thống cấp thấp đồng thời vẫn mang lại các trừu tượng cấp cao.

Cú pháp của Rust chịu ảnh hưởng từ C và C++, nhưng giới thiệu các tính năng hiện đại như pattern matching, kiểu dữ liệu đại số và ngữ nghĩa quyền sở hữu (ownership), giúp ngăn ngừa các lỗi lập trình phổ biến như truy cập con trỏ null và tranh chấp dữ liệu.

Cả hai ngôn ngữ đều được dùng trong cộng đồng dữ liệu vì những lý do khác nhau. Python là lựa chọn mặc định cho phần lớn chuyên gia dữ liệu, trong khi Rust thường được dùng khi cần tối đa hóa tốc độ và hiệu năng.

Cú pháp và tính dễ đọc

Python nổi tiếng với cú pháp trực quan và dễ đọc, thân thiện với người mới và cho phép phát triển nhanh. Sự đơn giản và dễ đọc khiến nó là lựa chọn lý tưởng cho các dự án coi trọng độ rõ ràng của mã.

Python cũng có nhiều thư viện và framework, giúp bạn dễ dàng xử lý hiệu quả nhiều tác vụ, từ phát triển web đến tính toán khoa học.

Dưới đây là một chương trình Python đơn giản tính π (pi) đến 5 chữ số bằng Gauss-Legendre:

import math

def calculate_pi():
    a = 1.0
    b = 1.0 / math.sqrt(2)
    t = 1.0 / 4.0
    p = 1.0

    for _ in range(5):
        a_next = (a + b) / 2.0
        b_next = math.sqrt(a * b)
        t_next = t - p * (a - a_next) ** 2
        p_next = 2.0 * p

        a = a_next
        b = b_next
        t = t_next
        p = p_next

    pi = (a + b) ** 2 / (4.0 * t)
    return round(pi, 5)

print(calculate_pi())

Bạn có thể thấy việc theo dõi những gì đang diễn ra trong script này rất dễ, ngay cả khi bạn chưa biết Python. Có thể thấy một thư viện được nhập và một hàm được tạo để tính pi đến 5 chữ số.

Ngược lại, Rust ưu tiên an toàn và hiệu năng, với cú pháp được thiết kế để thực thi nghiêm ngặt các nguyên tắc này. Dù cú pháp Rust ban đầu có thể trông phức tạp hơn, nó cung cấp các đảm bảo mạnh mẽ về tính đúng đắn của mã, đặc biệt phù hợp cho lập trình hệ thống và các ứng dụng đòi hỏi hiệu năng cao.

Hệ thống quyền sở hữu độc đáo và các quy tắc do trình biên dịch cưỡng chế của Rust cung cấp cho lập trình viên công cụ mạnh mẽ để quản lý bộ nhớ an toàn, giảm rủi ro lỗi lập trình phổ biến và nâng cao độ tin cậy phần mềm tổng thể.

Dưới đây là chương trình tương tự tính π (pi) đến 5 chữ số bằng Gauss-Legendre, nhưng viết bằng Rust:

fn main() {
    let mut a: f64 = 1.0;
    let mut b: f64 = 1.0 / 2.0_f64.sqrt();
    let mut t: f64 = 1.0 / 4.0;
    let mut p: f64 = 1.0;

    for _ in 0..5 {
        let a_next = (a + b) / 2.0;
        let b_next = (a * b).sqrt();
        let t_next = t - p * (a - a_next).powi(2);
        let p_next = 2.0 * p;

        a = a_next;
        b = b_next;
        t = t_next;
        p = p_next;
    }

    let pi = (a + b).powi(2) / (4.0 * t);
    println!("{:.5}", pi);
}
 

Script này cụ thể hơn, dù có hơi cứng để đọc.

Một khác biệt lớn giữa đoạn này và phiên bản Python là cách khai báo biến.

Trong Python, chúng ta chỉ cần gán tên và giá trị cho biến. Python sẽ tự quyết định kiểu dữ liệu phù hợp nhất cho mỗi biến.

Trong Rust, chúng ta chỉ rõ kiểu dữ liệu (f64) và rằng biến có thể thay đổi (mut) bên cạnh tên và giá trị của nó. Sự tường minh này là điểm khác biệt của Rust.

Đặc tính hiệu năng

Python

Là ngôn ngữ thông dịch, Python thường có hiệu năng chậm hơn so với các ngôn ngữ biên dịch như Rust. Đặc điểm này đến từ tính động của Python, nơi mã được thực thi từng dòng bởi trình thông dịch, tạo ra chi phí xử lý cao hơn.

Bạn có thể hình dung như có người dịch một cuốn sách khi đọc cho bạn nghe. Bạn sẽ mất nhiều thời gian hơn để đọc xong vì mỗi câu cần được dịch trước.

Dù Python xuất sắc về tính dễ đọc và dễ dùng, giới hạn hiệu năng này có thể là trở ngại khi dự án của bạn yêu cầu hiệu quả tính toán cao hoặc độ trễ thấp.

Rust

Rust là ngôn ngữ biên dịch, góp phần mang lại hiệu năng vượt trội. Bằng cách biên dịch mã trực tiếp thành mã máy (ngôn ngữ của máy tính) trước khi chạy, Rust giảm thiểu thời gian chạy và tối ưu hiệu năng hiệu quả hơn. Theo ví dụ cuốn sách ở trên, điều này giống như bạn có sẵn bản in bằng ngôn ngữ mẹ đẻ thay vì dịch theo thời gian thực khi đọc.

Điều này khiến Rust phù hợp cho các tác vụ đòi hỏi hiệu năng, như lập trình hệ thống, phát triển game và các ứng dụng coi trọng tốc độ.

Kiểu dữ liệu

Python

Một khía cạnh khác ảnh hưởng đến hiệu năng là sự khác biệt trong cách tiếp cận kiểu dữ liệu. Kiểu động của Python cho phép linh hoạt về kiểu biến, vì kiểu được suy luận tại thời gian chạy. Điều này giúp việc viết mã trong Python dễ hơn vì bạn bớt phải tự định nghĩa.

Nhưng sự linh hoạt này đánh đổi bằng hiệu năng do cần kiểm tra và chuyển đổi kiểu tại thời gian chạy. Kiểu động đôi khi cũng gây rắc rối nếu Python chọn kiểu dữ liệu ngoài mong đợi. May mắn thay, vấn đề sau có thể giải quyết thông qua chuyển đổi kiểu, như int() và float().

Rust

Rust dùng kiểu tĩnh, yêu cầu khai báo kiểu rõ ràng và đảm bảo an toàn kiểu tại thời điểm biên dịch. Điều này có nghĩa là với mỗi biến bạn tạo, bạn sẽ cần xác định kiểu dữ liệu của nó. Dù là chút công sức thêm cho người viết mã, nó loại bỏ nhu cầu kiểm tra kiểu lúc chạy và cho phép tạo mã hiệu quả hơn.

Cách tiếp cận kiểu tĩnh không chỉ tăng độ an toàn cho mã mà còn góp phần vào lợi thế hiệu năng của Rust, đặc biệt trong các tình huống quản lý bộ nhớ hiệu quả và tối ưu hóa cấp thấp là then chốt. Điều này khiến Rust hữu ích cho các ứng dụng nhạy về hiệu năng.

Quản lý bộ nhớ

Python

Python dựa vào bộ gom rác để quản lý bộ nhớ, một quá trình tự động giải phóng bộ nhớ không còn dùng đến. Dù bộ gom rác đơn giản hóa quản lý bộ nhớ cho chúng ta, nó có thể gây ra độ trễ hiệu năng thỉnh thoảng, vì trình thông dịch định kỳ tạm dừng chương trình để thu hồi bộ nhớ.

Chi phí này có thể không đáng kể với nhiều ứng dụng nhưng sẽ trở nên đáng chú ý trong các kịch bản nhạy về hiệu năng hoặc khi xử lý tập dữ liệu lớn.

Hãy hình dung quản lý bộ nhớ của Python như dịch vụ tạp vụ trong một tòa nhà văn phòng nhộn nhịp.

Nhân viên tạp vụ (bộ gom rác) đi lại, định kỳ kiểm tra từng văn phòng (không gian bộ nhớ) để tìm các vật dụng không dùng (bộ nhớ không sử dụng). Khi thấy phòng trống, họ nhanh chóng dọn dẹp để nhường chỗ cho người mới.

Dù hệ thống này giữ cho tòa nhà gọn gàng, những lúc tạm dừng do hoạt động của tạp vụ có thể làm gián đoạn nhịp công việc của nhân viên bận rộn (thực thi chương trình), đặc biệt vào giờ cao điểm (kịch bản nhạy về hiệu năng).

Rust

Rust áp dụng hệ thống quyền sở hữu độc đáo, loại bỏ nhu cầu về bộ gom rác đồng thời đảm bảo an toàn bộ nhớ. Bằng cách theo dõi quy tắc quyền sở hữu và mượn trong quá trình biên dịch, Rust đảm bảo an toàn bộ nhớ mà không chịu các hình phạt hiệu năng lúc chạy.

Cách quản lý bộ nhớ sáng tạo này cho phép chương trình Rust sử dụng bộ nhớ hiệu quả và hiệu năng dự đoán được, rất phù hợp cho các ứng dụng mà hiệu quả tài nguyên và hiệu năng là tối quan trọng.

Hệ thống quyền sở hữu của Rust giống một kho hàng được tổ chức tốt hơn là dịch vụ tạp vụ. Mỗi món đồ (cấp phát bộ nhớ) được gắn nhãn chủ sở hữu (biến), và các quy tắc nghiêm ngặt quản lý cách mượn hoặc chuyển giao giữa các chủ sở hữu.

Cách làm tỉ mỉ này đảm bảo mọi món đồ đều được quản lý đúng cách, loại bỏ nhu cầu để “tạp vụ” đi lại. Kết quả là kho vận hành trơn tru, hiệu quả, không gián đoạn hoạt động hàng ngày, lý tưởng cho các ứng dụng quan trọng và tập dữ liệu lớn.

Hỗ trợ đồng thời

Python

Tính đồng thời là khả năng của chương trình thực thi nhiều tác vụ cùng lúc.

Nó giống như có nhiều đầu bếp cùng làm việc trong một căn bếp, mỗi người xử lý nguyên liệu và công việc nấu nướng khác nhau đồng thời. Đây là công cụ tiết kiệm thời gian đáng giá, đặc biệt khi làm với tập dữ liệu lớn, ví dụ phân tích video theo từng khung hình.

Hỗ trợ đồng thời của Python bị giới hạn bởi Global Interpreter Lock (GIL), một cơ chế ngăn nhiều luồng bản địa thực thi bytecode Python cùng lúc.

Dù Python cung cấp multiprocessing như một lựa chọn để đạt tính song song, threading vẫn bị hạn chế bởi GIL, có thể cản trở hiệu năng trong ứng dụng đa luồng.

Bất chấp hạn chế này, hệ sinh thái phong phú của Python mang lại giải pháp cho nhiều tình huống đồng thời, cho phép lập trình viên tận dụng kỹ thuật lập trình bất đồng bộ để cải thiện độ phản hồi của ứng dụng.

Nếu bạn quan tâm đến thực thi đồng thời trong Python, tôi rất khuyến nghị đọc hướng dẫn về Global Interpreter Lock trước. Nó sẽ cho bạn hiểu biết khái niệm về GIL trong Python.

Rust

Rust hỗ trợ gốc cho đồng thời và song song mà không bị ràng buộc bởi GIL của Python.

Mô hình đồng thời của Rust đảm bảo an toàn luồng và ngăn tranh chấp dữ liệu, cho phép bạn viết mã đồng thời một cách tự tin. Hỗ trợ gốc này khiến Rust phù hợp cho các ứng dụng cần thực thi song song, như tính toán hiệu năng cao hoặc hệ phân tán.

Nhìn chung, Rust tốt hơn và nhanh hơn Python trong xử lý đồng thời.

Hệ sinh thái và thư viện

Mạng lưới tài nguyên, công cụ, thư viện, framework và cộng đồng gắn với một ngôn ngữ lập trình nâng cao đáng kể trải nghiệm lập trình. Chúng cung cấp các giải pháp dựng sẵn, framework và mô-đun giúp tinh gọn quy trình phát triển và giải quyết các vấn đề phổ biến trên nhiều lĩnh vực.

Truy cập hệ sinh thái và thư viện mạnh mẽ cho phép bạn tận dụng mã có sẵn, tăng tốc vòng đời phát triển và tập trung giải quyết thách thức cụ thể thay vì “phát minh lại bánh xe”. Vậy hãy so sánh hệ sinh thái và thư viện dành cho lập trình viên Python và Rust.

Python

Hệ sinh thái Python cung cấp bộ sưu tập đồ sộ các thư viện và framework dành cho nhiều lĩnh vực, gồm phân tích dữ liệu, học máy, phát triển web và tính toán khoa học.

Với các thư viện như NumPy, Pandas, TensorFlow và Django, Python mang đến giải pháp mạnh mẽ cho nhiều tác vụ. Hệ sinh thái phong phú này khiến Python hữu dụng trên nhiều ngành, là ngôn ngữ “đi tới” cho dựng mẫu nhanh, nghiên cứu và ứng dụng sản xuất.

Bạn có thể tìm hiểu thêm về các thư viện Python hàng đầu trong một bài viết riêng.

Rust

Trong khi đó, hệ sinh thái của Rust tiếp tục phát triển nhưng vẫn chưa sánh về bề rộng với Python, đặc biệt ở các lĩnh vực như phân tích dữ liệu và học máy.

Tuy vậy, Rust có những thư viện như Tokio cho I/O bất đồng bộ, Rocket cho phát triển web, Serde cho tuần tự hóa dữ liệu, và nhiều hơn nữa. Hệ sinh thái Rust nuôi dưỡng một cộng đồng tập trung xây dựng phần mềm hiệu năng cao, đáng tin cậy, khiến nó trở thành lựa chọn hấp dẫn cho các dự án yêu cầu cả tốc độ lẫn an toàn.

Bảng so sánh Python và Rust

Để tiện tham chiếu, chúng tôi đã tổng hợp thông tin ở trên thành một bảng tham khảo nhanh, so sánh Rust với Python:

Tính năng

Python

Rust

Cú pháp và tính dễ đọc

Cú pháp trực quan và dễ đọc, thân thiện với người mới, cho phép phát triển nhanh. Cú pháp thể hiện sự đơn giản và dễ hiểu.

Cú pháp được thiết kế để đảm bảo an toàn và hiệu năng, ban đầu phức tạp hơn. Cung cấp đảm bảo mạnh mẽ về tính đúng đắn của mã. Cú pháp nhấn mạnh tính tường minh và khai báo kiểu dữ liệu.

Đặc tính hiệu năng

Ngôn ngữ thông dịch, thường chậm hơn do chi phí xử lý cao hơn.

Ngôn ngữ biên dịch, hiệu năng vượt trội, giảm thời gian chạy, tối ưu hiệu quả.

Kiểu dữ liệu

Kiểu động linh hoạt nhưng phát sinh kiểm tra và chuyển đổi kiểu lúc chạy.

Kiểu tĩnh yêu cầu khai báo kiểu rõ ràng, tăng an toàn mã, loại bỏ kiểm tra kiểu lúc chạy.

Quản lý bộ nhớ

Dựa vào bộ gom rác, đơn giản hóa quản lý bộ nhớ nhưng đôi khi gây độ trễ hiệu năng.

Dùng hệ thống quyền sở hữu, loại bỏ nhu cầu gom rác, đảm bảo an toàn bộ nhớ mà không phạt hiệu năng lúc chạy.

Hỗ trợ đồng thời

Bị giới hạn bởi Global Interpreter Lock (GIL), cung cấp multiprocessing để song song, hệ sinh thái phong phú mang giải pháp cho các kịch bản đồng thời.

Hỗ trợ gốc cho đồng thời và song song không bị ràng buộc GIL, đảm bảo an toàn luồng, ngăn tranh chấp dữ liệu.

Hệ sinh thái và thư viện

Bộ sưu tập phong phú thư viện và framework cho nhiều lĩnh vực như phân tích dữ liệu, học máy, phát triển web và tính toán khoa học.

Hệ sinh thái đang phát triển, mạnh ở các lĩnh vực cần hiệu năng và an toàn, có thư viện nổi bật cho I/O bất đồng bộ, phát triển web và tuần tự hóa dữ liệu.

Rust và Python: Trường hợp sử dụng và ứng dụng

Tính linh hoạt của Python thể hiện qua phổ ứng dụng rộng, khiến nó được ưa chuộng bởi lập trình viên ở nhiều lĩnh vực.

Đối với phân tích và trực quan hóa dữ liệu, Python cung cấp các công cụ phân tích và trực quan hóa mạnh mẽ, cho phép nhà phân tích và nhà nghiên cứu làm việc hiệu quả với tập dữ liệu lớn.

Python có các framework học máy và trí tuệ nhân tạo mạnh, cho phép bạn xây dựng mô hình và ứng dụng tinh vi. Nó cũng được dùng rộng rãi cho web scraping, trích xuất dữ liệu và tạo script tự động hóa các tác vụ lặp lại, từ thao tác tệp đến quản trị hệ thống. Phạm vi ứng dụng của Python rộng khiến nó là điểm khởi đầu hữu ích trong đa số ứng dụng cấp cao.

Thế mạnh của Rust nằm ở hiệu năng và an toàn, khiến nó phù hợp nhất cho lập trình hệ thống và các ứng dụng đòi hỏi hiệu năng. Trọng tâm vào an toàn bộ nhớ và các trừu tượng “chi phí bằng không” khiến nó là lựa chọn tuyệt vời cho xây dựng hệ thống cấp thấp nơi hiệu năng và độ tin cậy là tối thượng.

Tốc độ và an toàn bộ nhớ của Rust khiến nó phù hợp cho các tác vụ yêu cầu thuật toán hiệu năng cao và xử lý dữ liệu, hấp dẫn với nhà phát triển giải quyết bài toán tính toán nặng.

Thời gian chạy tối thiểu và khả năng kiểm soát cấp thấp của Rust khiến nó là lựa chọn thuyết phục cho hệ nhúng và ứng dụng IoT, nơi hiệu quả tài nguyên và độ tin cậy rất quan trọng. Tương tự, các tính năng đồng thời và tối ưu hiệu năng của nó khiến Rust là lựa chọn tuyệt vời cho xây dựng dịch vụ backend hiệu năng cao.

Dưới đây là tóm tắt các trường hợp sử dụng của hai ngôn ngữ:

Python

Rust

Web Scraping

Lập trình hệ thống

Phân tích và trực quan hóa dữ liệu

Phát triển dịch vụ mạng

Phát triển mô hình học máy

Phát triển hệ thống nhúng

Tích hợp và khả năng tương tác

Với sự dễ dùng của Python và giá trị hiệu năng của Rust, bạn có thể tự hỏi liệu có thể tận dụng cả hai cho dự án của mình không. Câu trả lời là có!

Python và Rust tích hợp tốt nhờ hỗ trợ giao diện hàm ngoại và ràng buộc thư viện. Các tính năng tương tác này giúp bạn tận dụng thế mạnh của cả hai trong cùng một dự án để xây dựng hệ thống phần mềm hiệu quả, đáng tin cậy và khai thác năng lực riêng của từng ngôn ngữ.

Để kết hợp ưu điểm của cả hai, hãy dùng Rust cho các thành phần nhạy về hiệu năng, như thuật toán tính toán nặng hoặc tương tác hệ thống cấp thấp, và dùng Python cho logic cấp cao, như logic nghiệp vụ, đường ống xử lý dữ liệu hoặc thiết kế giao diện.

Bằng cách tích hợp chiến lược Rust và Python, bạn có thể tạo ứng dụng lai mang lại hiệu năng, khả năng bảo trì và khả năng mở rộng tối ưu, đáp ứng nhiều trường hợp sử dụng và yêu cầu.

Một cách khác là tích hợp các thư viện dựng sẵn viết bằng Rust vào mã Python của bạn. Có thể bạn đã dùng một thư viện Python viết bằng Rust mà không hề biết!

Ví dụ, Polars là thư viện DataFrame phổ biến đang thu hút sự chú ý trong cộng đồng khoa học dữ liệu vài năm gần đây. Một lý do Polars được quan tâm là khả năng hiệu năng. Đó là vì nó được viết bằng Rust!

Tìm hiểu thêm về polars với hướng dẫn nhập môn polars hoặc so sánh giữa polars và pandas này.

IDE ưa dùng

Dù cả Python và Rust đều có thể dùng trực tiếp từ terminal, nhiều lập trình viên thích dùng IDE. Vậy IDE nào hỗ trợ Python và Rust?

Với phát triển Python, đặc biệt cho nhà khoa học và kỹ sư dữ liệu, một số IDE cục bộ nổi bật nhờ tính năng mạnh và hệ sinh thái plugin phong phú.

Một lựa chọn phổ biến là PyCharm, cung cấp phân tích mã mạnh, công cụ gỡ lỗi và tích hợp với các thư viện khoa học dữ liệu phổ biến. Các IDE phổ biến khác gồm Spyder và VS Code.

Đối với phát triển Rust, hỗ trợ IDE đã cải thiện đều đặn, với vài lựa chọn có tính năng phục vụ dự án liên quan dữ liệu.

VS Code nổi bật như một IDE linh hoạt và dễ mở rộng với hỗ trợ mạnh cho Rust thông qua các plugin như Rust Analyzer và Rust Language Server.

Vì VS Code cũng hỗ trợ Python, bạn có thể dễ dàng dùng một IDE cho cả hai ngôn ngữ! Một lựa chọn khác đáng cân nhắc là IntelliJ IDEA với plugin Rust, cũng là IDE của JetBrains, tương tự Pycharm.

Cũng có các playground trực tuyến nơi bạn có thể thử mã với đầu tư tối thiểu. Hãy thử Kaggle cho Python hoặc Rust Playground cho Rust.

DataLab của DataCamp cũng hỗ trợ nhiều ngôn ngữ như Python, SQL và R. Tìm hiểu thêm về buổi ra mắt và các tính năng chính của DataLab!

Cá nhân tôi thích dùng playground trực tuyến cho các script thử nghiệm nhanh, một lần. Khi muốn tạo thứ gì đó lâu dài hơn, tôi thường chuộng IDE cục bộ.

Rust và Python: Bạn nên chọn cái nào?

Vậy, cuối cùng bạn nên chọn ngôn ngữ nào cho dự án của mình? Câu trả lời phụ thuộc vào yêu cầu dự án, mục tiêu phát triển và mức độ quen thuộc của bạn với từng ngôn ngữ.

Dưới đây là vài gợi ý giúp bạn quyết định:

Xem xét yêu cầu của dự án

Tác vụ nhạy về hiệu năng

Nếu dự án của bạn liên quan đến các tác vụ nhạy về hiệu năng như lập trình hệ thống, tối ưu cấp thấp hoặc dịch vụ backend hiệu năng cao, Rust có lẽ là lựa chọn tốt hơn nhờ tính biên dịch, đặc tính hiệu năng mạnh và đảm bảo an toàn bộ nhớ.

Dựng mẫu nhanh và phân tích dữ liệu

Với các tác vụ ưu tiên dựng mẫu nhanh, phân tích dữ liệu hoặc học máy, Python tỏa sáng nhờ cú pháp đơn giản, thư viện phong phú và hệ sinh thái sôi động. Tính dễ dùng và linh hoạt của Python giúp nó phù hợp cho phân tích dữ liệu thăm dò, xây dựng mô hình học máy và phát triển ứng dụng web, nhất là khi bạn đã quen thuộc với ngôn ngữ này.

Đồng thời và song song

Khi đồng thời và song song là yếu tố then chốt, hỗ trợ gốc cho đồng thời của Rust mà không bị giới hạn bởi Global Interpreter Lock (GIL) trong Python khiến nó là lựa chọn thuyết phục. Mô hình quyền sở hữu của Rust đảm bảo an toàn luồng và ngăn tranh chấp dữ liệu, cho phép thực thi đồng thời an toàn mà không đánh đổi hiệu năng.

Hiệu quả tài nguyên và an toàn

Nếu dự án đòi hỏi quản lý bộ nhớ hiệu quả và đảm bảo an toàn mạnh mẽ, hệ thống quyền sở hữu của Rust mang lại lợi thế đáng kể. Bằng cách loại bỏ nhu cầu gom rác và đảm bảo an toàn bộ nhớ tại thời điểm biên dịch, Rust giảm chi phí lúc chạy và giảm rủi ro lỗi liên quan đến bộ nhớ.

Độ dốc học tập

Nếu bạn chưa biết các ngôn ngữ này, hãy cân nhắc độ dốc học tập của từng cái. Rust thường có đường cong học tập dốc hơn do nhấn mạnh vào an toàn bộ nhớ và quyền sở hữu. Tuy nhiên, nếu bạn đã biết C hoặc C++, học Rust sẽ không quá “sốc”. Trong khi đó, Python với sự đơn giản và dễ đọc, cùng nguồn học liệu dồi dào, có thể mang lại đường cong học tập nhẹ nhàng hơn, đặc biệt cho người mới.

Nếu tôi chỉ muốn học một ngôn ngữ?

Nếu bạn mới bước vào lĩnh vực dữ liệu và muốn học một ngôn ngữ để bắt đầu, tôi khuyên học Python. Sự đơn giản, dễ đọc và hệ sinh thái phong phú khiến nó là điểm khởi đầu tuyệt vời cho người mới.

Độ phổ biến của Python trong cộng đồng khoa học dữ liệu và học máy cũng đồng nghĩa với nguồn tài nguyên học tập, hướng dẫn và hỗ trợ dồi dào, sẵn có. Nhưng không chỉ dễ học; Python còn là “cỗ máy” chức năng mạnh mẽ, khiến thời gian bạn bỏ ra để học là khoản đầu tư xứng đáng.

Python làm được rất nhiều điều, và học ngôn ngữ này trước là lựa chọn xuất sắc.

Tuy nhiên, nếu bạn có thời gian và hứng thú khám phá sâu hơn vào lập trình hệ thống, tối ưu hiệu năng hoặc xây dựng ứng dụng đồng thời cao, học Rust sẽ là bổ sung giá trị cho bộ kỹ năng của bạn.

Sự nhấn mạnh vào an toàn, hiệu năng và khả năng kiểm soát của Rust mở ra cơ hội làm việc trên các dự án nơi độ tin cậy và hiệu quả là then chốt.

Tính năng

Rust

Python

Cú pháp và tính dễ đọc

Cú pháp nhấn mạnh an toàn và hiệu năng, với đường cong học tập dốc hơn.

Nổi tiếng với cú pháp đơn giản, dễ đọc, thân thiện với người mới và thuận lợi cho phát triển nhanh.

Đặc tính hiệu năng

Ngôn ngữ biên dịch, mang lại hiệu năng cao.

Ngôn ngữ thông dịch, thường chậm hơn ngôn ngữ biên dịch.

Quản lý bộ nhớ

Áp dụng hệ thống quyền sở hữu độc đáo đảm bảo an toàn bộ nhớ mà không cần gom rác, dẫn đến quản lý bộ nhớ hiệu quả.

Sử dụng bộ gom rác để quản lý bộ nhớ, có thể gây độ trễ hiệu năng thỉnh thoảng.

Hỗ trợ đồng thời

Hỗ trợ mạnh cho đồng thời và song song, cho phép thực thi đồng thời an toàn mà không cần GIL.

Hỗ trợ đồng thời hạn chế do Global Interpreter Lock, hạn chế đa luồng.

Hệ sinh thái và thư viện

Dù đang phát triển, hệ sinh thái của Rust cho tác vụ liên quan dữ liệu chưa trưởng thành như Python.

Sở hữu hệ sinh thái thư viện và framework khổng lồ cho phân tích dữ liệu, học máy, web scraping và hơn thế nữa.

Tôi có thể học Python và Rust ở đâu?

Đối với người học mới và những người đam mê muốn tìm hiểu Python và Rust, nhiều nền tảng trực tuyến cung cấp tài nguyên toàn diện và môi trường tương tác để thực hành.

DataCamp cung cấp nhiều khóa học chọn lọc và bài tập mã tương tác giúp bạn học Python. Xem lộ trình Python Programming của DataCamp hoặc hướng dẫn học Python như dân chuyên này.

Tôi cũng rất khuyến nghị khóa học kỹ nghệ phần mềm bằng Python này, không chỉ dạy bạn dùng Python mà còn đề cập sâu hơn đến vài chủ đề chúng ta đã thảo luận ở đây.

Nếu bạn quan tâm học Rust, tôi khuyên học trực tiếp từ nguồn: trang web Rust. Họ cung cấp nhiều cách học, gồm sách, khóa học, ví dụ mã và tài liệu để giúp bạn khởi đầu hành trình Rust. Bạn cũng có thể đặt câu hỏi cho cộng đồng Rust để được định hướng học tập.

Tất nhiên học tốt nhất là qua thực hành. Hãy thử viết các script đơn giản trong IDE trực tuyến hoặc đóng góp cho dự án nguồn mở để nâng tầm kỹ năng.

Kết luận

Rust và Python đều có thế mạnh riêng và phù hợp cho các phần khác nhau của dự án dữ liệu và phát triển. Python xuất sắc trong phát triển nhanh, phân tích dữ liệu và học máy, trong khi Rust mang lại hiệu năng, an toàn và kiểm soát, lý tưởng cho lập trình hệ thống và ứng dụng nhạy về hiệu năng. Thử nghiệm với cả hai ngôn ngữ sẽ giúp bạn đưa ra quyết định sáng suốt dựa trên yêu cầu và ràng buộc của dự án.

Sẵn sàng bắt đầu học các ngôn ngữ này? Cài đặt Python hoặc Rust và bắt đầu thôi!

Nếu bạn muốn học sâu hơn, hãy xem Data Management Concepts hoặc Introduction to Data Security để nâng cao kỹ năng lập trình. Và xem bài viết về Mojo, một ngôn ngữ hướng tới việc kết hợp ưu điểm của Python và Rust trong một ngôn ngữ.

Amberle McKee

Tác giả

Amberle McKee

Tôi là Tiến sĩ với 13 năm kinh nghiệm làm việc với dữ liệu trong môi trường nghiên cứu sinh học. Tôi phát triển phần mềm bằng nhiều ngôn ngữ lập trình, bao gồm Python, MATLAB và R. Tôi đam mê chia sẻ tình yêu học hỏi của mình với mọi người.

Chủ đề

Liên quan