Un vistazo al green coding

Green coding es un concepto de desarrollo de software cuyo objetivo es crear programas con un consumo mínimo de energía.

¿Qué es green coding?

Green coding es un concepto de programación orientado a desarrollar software que sea lo más respetuoso posible con el medio ambiente. Antecedentes: debido al avance de la digitalización, el software desempeña un papel cada vez más importante en casi todos los ámbitos de la vida. El software que consume mucha energía contribuye significativamente a las emisiones de gases de efecto invernadero. Green coding es una solución.

El pilar central de green coding no consiste únicamente en la optimización energética del software, sino también en un desarrollo de software más sostenible que, por ejemplo, utilice energías renovables para alimentar los centros de datos o los sistemas en la nube.

¿Cómo funciona el green coding?

Green coding se aplica a todos los niveles del proceso de desarrollo del software: se puede optimizar tanto la arquitectura del software como su enfoque de desarrollo y otros factores adicionales. En los programas verdes se debe evitar el código enrevesado y mal optimizado. La razón es sencilla: un código poco optimizado suele ejecutar instrucciones que no son imprescindibles para la lógica del programa, lo cual provoca un consumo innecesario de recursos y, por tanto, un derroche de energía.

En el contexto de green coding se suele hablar de los “pilares de green coding”, que constituyen la base de un software más sostenible.

Pilares de green coding

La programación verde se basa en cuatro pilares. Cada uno de ellos es esencial para el proceso de desarrollo del software, y ofrece la posibilidad de ahorrar en recursos y emisiones.

Arquitectura verde

La arquitectura del software es el primer pilar. La arquitectura es la estructura básica de las aplicaciones que se van a programar. Se puede optimizar sobre todo en cuanto al consumo de energía: a modo de ejemplo, se puede empaquetar el código de tal forma que se logre un uso óptimo del hardware en todo momento y, por tanto, se requiera menos energía. Los sistemas de apagado automático que se activan cuando el software no está en uso también forman parte de la arquitectura verde y contribuyen significativamente a reducir el consumo de energía de las aplicaciones.

Lógica verde

Otro pilar fundamental de green coding es la lógica de los programas. En esencia, se trata de optimizar el código de los programas para que su uso no se vea ralentizado por sentencias innecesarias. Otros factores, como elegir estructuras de datos más eficientes o formatos de archivo que ahorren recursos, también desempeñan un papel importante a la hora de escribir un código de programa eficiente y respetuoso con el medio ambiente.

Metodología verde

La metodología es un pilar de la programación verde que se centra menos en el código del programa y más en el proceso de desarrollo del software. A modo de ejemplo, el agile development es un método diseñado específicamente para adaptar el código y las aplicaciones a la eficiencia energética. El desarrollo y las pruebas escalonadas de la programación ágil garantizan que se puedan identificar los componentes del programa con una eficiencia energética deficiente y se puedan modificar en una fase temprana, de modo que el producto final sea lo más eficiente posible desde el punto de vista energético.

Plataforma verde

Green coding no solo tiene que ver con el software, sino también con el hardware, a partir del cual hay una serie de puntos de partida que pueden utilizarse para conseguir sistemas que respeten más el medio ambiente. En concreto, el uso de los servidores es un factor que afecta al consumo de recursos: los servidores que funcionan con poca carga consumen más energía de la necesaria. Cloud computing puede remediar la situación del hardware, ya que los recursos pueden escalarse con flexibilidad y adaptarse a las necesidades individuales de cada uno. En un caso ideal, las necesidades energéticas de los servidores de cloud computing se cubren con energía renovable.

Lenguajes de programación eficientes energéticamente

El diseño del software no es lo único que afecta a la eficiencia energética del producto final: el lenguaje de programación que se elige para realizar el proyecto también es muy importante. Los distintos lenguajes de programación difieren mucho en cuanto a su consumo de recursos en términos de energía, memoria y tiempo.

C es el lenguaje de programación más eficiente desde el punto de vista energético. Este hecho no sorprende, ya que C es un lenguaje de programación orientado al hardware y trabaja con un nivel de abstracción bajo para que los recursos del hardware puedan utilizarse de forma eficiente. La gestión directa de la memoria también es un factor determinante en la eficiencia de C, ya que permite a los programadores desarrollar estrategias eficientes para asignar y liberar memoria (reserva de memoria). El lenguaje C++ se basa en C, pero está orientado a objetos y también es sumamente eficiente en cuanto a recursos.

De forma análoga a C, Rust es un lenguaje de programación bien adaptado a green coding. Rust es un lenguaje de programación relativamente joven, con un sistema de gestión de memoria que permite un acceso eficiente a ella. De este modo, se evitan accesos innecesarios, los cuales consumen mucha energía. El alto grado de simultaneidad que permite Rust también es un factor fundamental para la eficiencia energética, de modo que se aprovechan al máximo los recursos de hardware.

Lo que quizás te sorprenda es que Python, pese a ser uno de los lenguajes de programación más populares, obtiene una puntuación extremadamente baja en su clasificación de eficiencia energética. Una de las razones es que los programas de Python en el momento de la ejecución solo se interpretan y no se compilan, por lo que no hay un proceso de compilación único. Sin embargo, la tipificación dinámica del lenguaje también conlleva un mayor tiempo de ejecución de los programas, ya que los tipos de variables se determinan dinámicamente durante la ejecución del programa. Por razones similares, JavaScript tampoco es muy eficiente desde el punto de vista energético y, por tanto, es bastante poco adecuado para green coding.

Buenas prácticas de green coding

Hay una serie de buenas prácticas que puedes seguir durante el proceso de desarrollo de tus programas si quieres que sean más ecológicos en el futuro.

• Arquitectura de software inteligente: evita el código redundante e innecesario. Evita bucles y, si es necesario, incorpora mecanismos que finalicen el programa automáticamente cuando no se esté utilizando.
• Elección del lenguaje de programación: elige un lenguaje de programación para tu proyecto que sea eficiente desde una perspectiva energética.
• Pruebas continuas: prueba los componentes de tu proyecto escalonadamente durante el desarrollo e identifica los componentes que requieran una cantidad elevada de recursos.
• Datos y redes: reduce el consumo de datos y la distancia que tienen que recorrer en la red por medio de, por ejemplo, el almacenamiento en caché.