یکی از شاهکارهای دنیای نرم‌افزار که با هدف سادگی، سرعت زیاد و حجم بسیار کم طراحی شده این زبان در سال 1993 توسط تیمی از دانشمندان دانشگاه کاتولیک ریو دو ژانیرو در برزیل متولد شد.
نام لوا در زبان پرتغالی به معنای ماه (🌕) است. این زبان به صورت کاملاً مستقل اجرا نمی‌شود بلکه به عنوان یک زبان اسکریپت‌نویسی تزریقی طراحی شده است تا درون برنامه‌های بزرگ‌تر قرار بگیرد و به کاربران اجازه شخصی‌سازی و کنترل محیط برنامه را بدهد.

موفقیت بزرگ لوا در دنیای بازی‌سازی رقم خورد جایی که به عنوان موتور اصلی اسکریپت‌نویسی بازی‌های معروفی مثل Roblox و دنیای وارکرفت انتخاب شد
و حتی Nginx هم توی خودش از زبان لوا استفاده کرده

مدیریت حافظه در لوا کاملا خودکاره و برنامه‌نویس نیازی به آزادسازی دستی حافظه نداره این زبان از یک سیستم جمع‌آوری زباله بسیار پیشرفته و مرحله‌ای استفاده می‌کنه که در پس‌زمینه اجرا میشه و اشیایی رو که دیگه در کد استفاده نمیشه، از حافظه پاک می‌کنه تا از کند شدن برنامه جلوگیری کنه
ساختار داده ها توی لوا در اوج سادگیه؛ این زبان تنها یک ساختار داده همه‌فن‌حریف به نام Tabel دارد که می‌تواند به عنوان آرایه، لیست، دیکشنری و حتی برای شبیه‌سازی برنامه‌نویسی شی‌گرا استفاده بشه
یعنی ما توی زبان لوا شی گرایی نداریم ولی همون کار شی گرایی و حتی ارث بری رو میتونیم با همون تیبل ها شبیه سازی کنیم و استفاده کنیم

تمام هسته اصلی کامپایلر و مفسر لوا با زبان برنامه‌نویسی (👩‍💻) نوشته شده انتخاب زبان سی به این دلیل بود که لوا بتونه روی هر دستگاهی، از ابر رایانه‌ها گرفته تا ساعت‌های هوشمند و روترهای شبکه، بدون هیچ مشکلی اجرا بشه کل حجم مفسر لوا تنها چندصد کیلوبایته که نشون میده بهینه‌سازی فوق‌العاده کدهای سی در ساختارشه
وقتی شما یک خط کد در لوا می‌نویسید، این کد بلافاصله به زبان ماشین تبدیل نمیشه بلکه یک فرآیند چندمرحله‌ای را پشت سر می‌گذارد
در مرحله اول، تحلیل‌گر متنی کد شما را می‌خواند و ساختار متنی را به نشانه‌ها یا توکن‌ها تبدیل می‌کند.
در مرحله دوم، این توکن‌ها به یک درخت ساختار درختی یا همان درخت نحو انتزاعی تبدیل می‌شوند تا منطق برنامه بررسی شود.
در مرحله سوم، کامپایلر داخلی لوا این درخت را به یک زبان میانی بسیار بهینه به نام بایت‌کد تبدیل می‌کند. بایت‌کدها دستورالعمل‌های فشرده‌ای هستند که برای پردازنده‌های واقعی نیستند، بلکه برای یک پردازنده فرضی ساخته شده‌اند.
در مرحله چهارم، ماشین مجازی لوا که بر پایه ثبات‌ها طراحی شده است، این بایت‌کدها را برداشته و یکی پس از دیگری به دستورات بومی پردازنده یا همان کد ماشین تبدیل و اجرا می‌کند.
این معماری مبتنی بر ثبات باعث شده که لوا نسبت به زبان‌هایی مثل پایتون که از معماری پشته استفاده می‌کنند، سرعت اجرای بسیار بالاتری داشته باشد.
اگر از نسخه‌های پیشرفته‌تر مثل Lua JIT استفاده کنید، مرحله بایت‌کد مستقیماً در زمان اجرا به کد ماشین کامپایل می‌شود که سرعتی نزدیک به زبان سی رو میده

https://www.lua.org

تصور کنید در حال آشپزی کردنید, پیازها رو خورد میکنید و توی ماهیتابه میریزین یعنی تا وقتی که پیازها سرخ بشن, دست به سینه جلوی گاز همینجوری میمونید؟ قطعاً نه (هر کسیم که بگه آره منتظر میمونم اونو توی اخر مقاله توی یه نکته میگم) با این حال تو همون چند دقیقه ای که پیازا در حال تفت خوردنن شما به سراغ شستن ظرف‌ها یا خرد کردن گوجه‌فرنگی‌ها میرین و خودتون رو به یه کار مشخص دیگه ای مصروف میکنید.
این دقیقاً همون کاریه که برنامه‌نویسی همزمان انجام میده

یعنی مدیریت و پیش‌بردن چند کار مختلف در یک بازه زمانی، بدون اینکه منتظر تموم شدن کار قبلی بمونیم در دنیای سنتی برنامه‌نویسی، همه چیز خط به خط و پشت سر هم اجرا میشه. مثلا اگه برنامتون قرار بود فایلی رو از اینترنت دانلود کنه کل برنامه منتظر میموند تا دانلود تموم بشه و واقعا هم تایم هدر میرفت و هم خسته کننده و رو مخ بود

ولی در برنامه‌نویسی همزمان، مشکلمون حل میشه هسته اصلی این ایده، استفاده بهینه از زمان‌های مردست. وقتی یک بخش از برنامه منتظر پاسخ سرور، دریافت یک فایل یا خواندن اطلاعات از هارد دیسکه پردازنده معطل نمیمونه بلکه سریعاً به سراغ اجرای بخش بعدی از برنامه میره که آماده کاره. به این ترتیب، سرعت ظاهری و پاسخ‌گویی سیستم به شدت بالا میره بدون اینکه لزوماً نیاز به سخت‌افزار قوی‌تری داشته باشیم

سیستم چت آنلاین یا همون ربات‌های پیام‌رسان فرض کن هزار نفر هم‌زمان به یه ربات مدیریت گروه پیام میدن. اگر برنامه همزمان نباشه ربات باید پیام نفر اولو بگیره پردازش کنه پاسخ بده و بعد که تموم شد سراغ نفر بعدی بره. نیعنی اینجوری باید نفر هزارم اینقدر منتظر بمونه تا کار اینا تموم بشه ولی با برنامه‌نویسی همزمان، ربات پیام نفر اول رو دریافت میکنه و در همان کسری از ثانیه‌ای که منتظر تایید سرور برا ارسال پاسخه پیام‌های نفرات بعدی رو هم تحویل میگیره. در واقع کارها به موازات هم جلو میرن و هیچ‌کس در صف طولانی معطل نمیشه

ما این کار رو توی پایتون با دوتا کلمه کلیدی async و await انجام میدیم و ماژول بیلت این asyncio که در خود پایتون موجوده و نیازی به نصب نیست
پایتون به طور پیشفرض کد هارو خط به خط میخونه ولی این ماژول رفتارش رو تغییر میده و استفاده از تایم رو بهش یاد میده و مثل یک موتور عمل میکنه

import asyncio

async def task1():
    await asyncio.sleep(2) 
    print(1)

async def task2():
    print(2)

async def task3():
    print(3)

async def main():
    await asyncio.gather(task1(), task2(), task3())

asyncio.run(main())

2
3
1

کدمون اگه غیر همزمان بود به تابع task1 میرسید و یه sleep میخورد و تا اون مکثه تموم نمیشد هیچ جوره نمیرفت خط بعدی ولی الان که کدمون همزمانه میاد و به همون تابع میرسه و میبینه که کارش طول میکشه میره بعدیارو اجرا میکنه و بعد هر موقع که کارش تموم شد کارش تسک اولم اجرا میشه