Bắt đầu với Ngôn ngữ lập trình Mojo của Modular

Bạn mong muốn lập trình các ứng dụng nhanh hơn và hiệu quả hơn, nhưng lại phát hiện các ngôn ngữ lập trình cơ bản không thể đáp ứng được yêu cầu đó? Hãy để tôi giới thiệu cho bạn nhé!

Chào mừng bạn đến với thế giới của Mojo! Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu cho anh em Coder những khái niệm cơ bản về ngôn ngữ lập trình Mojo và cách chuẩn bị để bắt đầu developing với Mojo.

Table of Contents

Mojo là gì?

Mojo là một ngôn ngữ lập trình mới kết hợp sự tiện dụng của Python với hiệu suất của C. Nó nhằm mục tiêu gắn kết khoảng cách giữa nghiên cứu và sản xuất bằng cách kết hợp những tính năng tốt nhất của cú pháp Python, lập trình hệ thống và lập trình meta.

Modular, công ty đứng sau Mojo, đã cấp quyền truy cập sớm cho một sân chơi trực tuyến: một môi trường Jupyter Notebook nơi người dùng có thể khám phá các chức năng của Mojo. Mojo là một “tập hợp con” của Python, có nghĩa là các chương trình Python là hợp lệ trong Mojo. Tuy nhiên, một số hành vi của Python vẫn chưa được triển khai trong Mojo.

Mojo cung cấp một mô hình lập trình thống nhất phù hợp cho các lập trình viên ở mọi trình độ kinh nghiệm. Nó mở rộng cho nhiều trường hợp sử dụng khác nhau, từ việc tăng tốc độ cho đến lập trình ứng dụng và viết script. Ngoài ra, Mojo hỗ trợ 26 ngôn ngữ và có thể truy cập trên web.

Tại sao nên chọn sử dụng Mojo?

Mojo là lựa chọn tuyệt vời cho những nhà phát triển quan tâm đến việc phát triển các ứng dụng liên quan đến Trí tuệ Nhân tạo. Nó cung cấp một môi trường hiệu suất cao cho việc phát triển mô hình Trí tuệ Nhân tạo trong khi vẫn giữ được tính đơn giản của Python. Với Mojo, lập trình viên có thể tạo ra các thư viện hiệu suất cao mà thông thường yêu cầu sử dụng C, C++, Rust, CUDA và các hệ thống tăng tốc khác. Dưới đây là những tính năng chính khiến Mojo đặc biệt:

Cú pháp ngôn ngữ: Mojo sử dụng toàn bộ cú pháp và ngữ nghĩa của Python, hỗ trợ các cấu trúc điều khiển như if-điều kiện và for-loops. Các hàm có thể được khai báo bằng cách sử dụng fn hoặc def, trong đó fn đảm bảo kiểu dữ liệu mạnh.
Kiểu dữ liệu tĩnh và động: Mojo được thiết kế để là một tập con của Python, giữ nguyên các sự năng động của nó trong khi trình làng các nguyên tắc mới cho lập trình hệ thống. Điều này có nghĩa là kiểm tra kiểu (type-check) xảy ra trong thời gian chạy nhưng cũng cho phép static typing khi cần thiết.
Xử lý lỗi: Trong Mojo, các ngoại lệ được gọi là Lỗi (Errors). So với các ngôn ngữ truyền thống như C++, cách xử lý lỗi trong Mojo hiệu quả và dễ dàng hơn, dẫn đến quá trình gỡ lỗi tốt hơn.

Unique Selling Points của Mojo (USPs):

Tốc độ nâng cao (Hiệu suất): Mojo nhanh hơn Python 35.000 lần. Nó được thiết kế để cung cấp hiệu suất tương đương với C, điều này là một lợi thế đáng kể cho các ứng dụng yêu cầu hiệu suất cao.
Tương thích với Phần cứng Trí tuệ Nhân tạo: Mojo sử dụng đối tượng trung gian nhiều cấp (MLIR) để hỗ trợ nhiều loại phần cứng, bao gồm GPU chạy CUDA và phần cứng tương tự, mà không làm tăng thêm sự phức tạp.
Tích hợp với Hệ sinh thái Python: Nếu bạn đã quen thuộc với Python, chuyển sang Mojo rất dễ dàng vì nó là một tập con của Python. Điều này có nghĩa là bạn có thể tận dụng kiến thức và cơ sở mã nguồn Python hiện có của mình. Là một tập con của Python, Mojo cung cấp khả năng truy cập liền mạch vào các thư viện Python như NumPy.
Hỗ trợ Trí tuệ Nhân tạo và Machine Learning: Mojo được xây dựng đặc biệt với mục đích sử dụng cho Trí tuệ Nhân tạo, là lựa chọn tuyệt vời cho việc phát triển các ứng dụng dựa trên Trí tuệ Nhân tạo.

Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là ngôn ngữ lập trình phù hợp phụ thuộc vào nhu cầu và hoàn cảnh cụ thể. Mặc dù Mojo có nhiều tính năng hứa hẹn, nhưng nó vẫn đang ở giai đoạn phát triển ban đầu, do đó có thể có một số khó khăn trong quá trình phát triển ngôn ngữ. Đánh giá kỹ càng bất kỳ công nghệ đổi mới nào trước khi quyết định áp dụng nó luôn luôn là một ý tưởng tốt.

Thêm về khả năng của Mojo:

Lập trình Hướng đối tượng (OOP) của Mojo: Mojo cung cấp hỗ trợ tăng cường cho OOP với cú pháp đơn giản hơn. Một tính năng sáng tạo của Mojo là cú pháp biến đổi, nó thích nghi với phong cách lập trình ưu tiên của chúng ta, có thể là hướng hàm, hướng đối tượng hoặc hướng thủ tục. Ví dụ, nếu chúng ta ưa thích hướng đối tượng, chúng ta có thể sử dụng cú pháp sau:

Đoạn mã này tạo một nhóm mới của lớp Math, gọi phương thức square trên nhóm đó với đối số là 5, và sau đó in kết quả (25) ra màn hình.

Lập trình bất đồng bộ và sự đồng thời trong Mojo: Trong Mojo, chúng ta có thể viết mã đồng thời bằng cách sử dụng các tác vụ nhẹ, không đồng bộ được gọi là fibers. Fibers là một cấu trúc lập trình cho phép đồng thời hoạt động, thường được coi là các luồng nhẹ. Chúng được gọi là “nhẹ” vì chúng có độ phình nhỏ hơn so với luồng truyền thống do chia sẻ cùng ngữ cảnh thực thi. Fibers hiệu quả hơn threads và làm cho các mã đồng thời dễ hiểu và dễ bảo trì hơn. Với mô hình đồng thời tích hợp sẵn của Mojo, bạn có thể viết mã hiệu quả và có hiệu năng tốt mà không phải đối mặt với sự phức tạp của threads, locks và đồng bộ hóa.

Thư viện và Frameworks: Mojo là một bộ thư viện runtime cung cấp một platform-agnostic abstraction của kiểu dữ liệu nguyên thủy IPC (Inter-Process Communication) thông thường, một định dạng IDL (Interface Definition Language) cho thông điệp và một thư viện kết nối với khả năng khởi tạo code cho nhiều ngôn ngữ. Nó cũng cho phép tận dụng toàn bộ hệ sinh thái thư viện Python, bao gồm các công cụ phổ biến như NumPy.

Định nghĩa:

IPC (InterProcess Communication) đề cập đến một tập hợp các giao diện lập trình cho phép các tiến trình giao tiếp với nhau. Giao tiếp này có thể xảy ra giữa các tiến trình chạy trên cùng một máy tính hoặc trên các máy tính khác nhau.

IDL (Interface Definition Language) là một ngôn ngữ đặc tả được sử dụng để định nghĩa các giao diện mà các chương trình sử dụng để giao tiếp với nhau. Một IDL thường độc lập với nền tảng, có nghĩa là nó có thể được sử dụng để định nghĩa các giao diện và kiểu dữ liệu bất kể ngôn ngữ lập trình được sử dụng.

Bộ công cụ phát triển phần mềm Mojo (SDK):

SDK Mojo là một bộ công cụ toàn diện để phát triển ứng dụng bằng ngôn ngữ lập trình Mojo. Sau đây là lý do tại sao nó quan trọng:

Công cụ Phát triển Đầy đủ: SDK Mojo bao gồm tất cả các tài nguyên cần thiết cho việc phát triển Mojo cục bộ, chẳng hạn như thư viện tiêu chuẩn Mojo và giao diện dòng lệnh Mojo (CLI).
Dễ sử dụng: SDK cung cấp các công cụ phát triển và công cụ Integrated Development Environment (IDE) giúp việc xây dựng và lặp lại các ứng dụng Mojo dễ dàng.
Hỗ trợ đa nền tảng: Hiện tại có sẵn cho hệ thống Ubuntu Linux và macOS chạy trên chip Apple Silicon. Hỗ trợ Windows sẽ sớm có.
Tích hợp với Visual Studio Code: Có sẵn tiện ích mở rộng Mojo cho Visual Studio Code, cung cấp các tính năng như hoàn thành mã và trợ giúp hover cho các API Mojo.
Cập nhật đều đặn: Mojo là một dự án liên tục, với các bản cập nhật thường xuyên cho ngôn ngữ và các công cụ SDK để cung cấp các tính năng và cải tiến mới nhất.

Cài đặt Mojo SDK

Để bắt đầu với Mojo SDK, bạn cần cài đặt nó trên máy tính của bạn. Bạn có thể tải phiên bản mới nhất từ trang web chính thức của Mojo. Vào thời điểm viết bài này, Mojo không khả dụng cho Windows, nhưng có thể cài đặt:

Trong một container Docker
Trên một bản phân phối Linux
Hoặc bằng cách sử dụng Windows Subsystem cho Linux (WSL) và Visual Studio Code

Viết Chương trình Đầu tiên của Bạn

Sau khi bạn đã cài đặt Mojo, bạn có thể viết chương trình đầu tiên của mình! Mở trình soạn thảo văn bản yêu thích của bạn và tạo một tệp mới có tên “hello_world.mojo”. Trong tệp này, gõ mã sau đây:

Lưu tệp tin và chạy nó sử dụng lệnh sau:

mojo hello_world.mojo

Bạn sẽ thấy kết quả sau:

Kết luận

Xin chúc mừng! Bạn vừa viết chương trình Mojo đầu tiên của mình.

Trên đây là toàn bộ kiến thức và những khái niệm cơ bản về ngôn ngữ lập trình Mojo.Hy vọng hướng dẫn này sẽ giúp ích cho bạn trong việc giúp bạn bắt đầu với Mojo. Happy Coding!