Le « Green Coding » désigne une approche du dé­ve­lop­pe­ment logiciel dont l’objectif est de créer un code de pro­gram­ma­tion avec une con­som­ma­tion d’énergie minimale.

Le Green Coding, c’est quoi ?

Le Green Coding est une pratique de pro­gram­ma­tion qui vise à créer des systèmes logiciels aussi éco­res­pon­sables que possible. Pourquoi ? En raison de la nu­mé­ri­sa­tion crois­sante, les logiciels jouent un rôle de plus en plus important dans presque tous les domaines de la vie quo­ti­dienne. Cependant, les logiciels qui con­som­ment beaucoup d’énergie con­tri­buent aussi aux émissions de gaz à effet de serre. Le Green Coding permet de résoudre ce dilemme.

La notion fon­da­men­tale du Green Coding ne consiste pas seulement dans l’op­ti­mi­sa­tion éner­gé­tique des logiciels. Elle englobe aussi le dé­ve­lop­pe­ment de logiciels plus durables, qui uti­li­se­raient par exemple des énergies re­nou­ve­lables pour alimenter en élec­tri­cité les centres de données ou les systèmes Cloud.

Conseil

Le Green Coding constitue seulement une partie des efforts qui visent à éco­no­mi­ser les res­sources dans les Tech­no­lo­gies de l’In­for­ma­tion et de la Com­mu­ni­ca­tion. Pour en savoir plus, consultez notre article sur le Green IT.

Le Green Coding, comment ça marche ?

Le Green Coding in­ter­vient à chaque niveau du processus de dé­ve­lop­pe­ment logiciel : il est possible d’optimiser tant l’ar­chi­tec­ture du logiciel que l’approche de dé­ve­lop­pe­ment sous-jacente, ainsi que certains autres facteurs. À éviter dans le codage vert : le code confus et peu optimisé. En effet, un code peu optimisé tend à exécuter souvent des ins­truc­tions qui ne sont pas stric­te­ment né­ces­saires à la logique du programme, avec des accès inutiles aux res­sources et un gas­pil­lage d’énergie.

Dans le cadre du codage vert, on fait souvent référence aux « piliers du Green Coding », qui cons­ti­tuent la base de logiciels plus durables.

Les piliers du Green Coding

La pro­gram­ma­tion éco­res­pon­sable repose sur quatre piliers. Chacun de ces piliers est essentiel au processus de dé­ve­lop­pe­ment logiciel et offre un levier d’économie des res­sources et des émissions.

Une ar­chi­tec­ture plus verte

L’ar­chi­tec­ture lo­gi­cielle constitue le premier pilier. Il s’agit de la structure de base des ap­pli­ca­tions à pro­gram­mer. Celle-ci peut être optimisée, surtout en matière de con­som­ma­tion d’énergie : il est par exemple possible de regrouper le code de manière à garantir à tout moment une uti­li­sa­tion optimale du matériel et à utiliser ainsi moins d’élec­tri­cité. Les mé­ca­nismes d’arrêt au­to­ma­tique lorsque le logiciel n’est pas utilisé font aussi partie de l’ar­chi­tec­ture dite « verte » et con­tri­buent pour beaucoup à la réduction de la con­som­ma­tion d’énergie des pro­grammes d’ap­pli­ca­tion.

Une logique plus verte

La logique des pro­grammes est un autre pilier du Green Coding. Il s’agit ici surtout d’optimiser le code logiciel afin que l’ap­pli­ca­tion ne soit pas ralentie par des ins­truc­tions inutiles. D’autres facteurs, tels que le choix de formats de fichiers économes en res­sources ou de struc­tures de données plus efficaces, jouent aussi un rôle important dans la con­cep­tion de code efficace et éco­res­pon­sable.

Une mé­tho­do­lo­gie plus verte

La mé­tho­do­lo­gie est un pilier du codage vert qui s’intéresse plus au processus de dé­ve­lop­pe­ment logiciel qu’au code du programme en lui-même. Ainsi, ce sont surtout les modèles de dé­ve­lop­pe­ment logiciel agiles qui se prêtent à l’adap­ta­tion du code et des ap­pli­ca­tions dans un souci d’ef­fi­ca­cité éner­gé­tique. Le dé­ve­lop­pe­ment et les tests à petite échelle dans le cadre de la pro­gram­ma­tion agile per­met­tent d’iden­ti­fier et de modifier à un stade précoce les éléments de programme qui ne sont pas assez efficaces au niveau éner­gé­tique. Au bout du compte, le produit final doit être aussi peu gourmand en énergie que possible.

Une pla­te­forme plus verte

Le Green Coding ne touche pas qu’aux logiciels, il concerne aussi le matériel. Dans ce domaine, certains prérequis per­met­tent de garantir des systèmes plus éco­lo­giques dans leur ensemble. La charge des serveurs, notamment, est un facteur avec un impact fort sur la con­som­ma­tion des res­sources : des serveurs qui tournent à faible charge con­som­ment plus d’élec­tri­cité que né­ces­saire. La solution du Cloud computing existe aussi : les res­sources sont alors éche­lon­nées de manière modulable et adaptées aux besoins in­di­vi­duels. Dans l’idéal, les besoins éner­gé­tiques des serveurs de Cloud computing sont couverts par des énergies dites re­nou­ve­lables.

Les langages à haute ef­fi­ca­cité éner­gé­tique

La con­cep­tion d’un logiciel n’est pas le seul élément qui influe sur l’ef­fi­ca­cité éner­gé­tique du produit final. Le choix du langage de pro­gram­ma­tion du projet est aussi dé­ter­mi­nant. On constate que les dif­fé­rents langages de pro­gram­ma­tion se dis­tin­guent fortement en termes de con­som­ma­tion de res­sources en énergie, en mémoire et en temps.

Le langage de pro­gram­ma­tion le plus efficace sur le plan éner­gé­tique est le langage C. Ce n’est pas une surprise : C est un langage de pro­gram­ma­tion de bas niveau (qui fonc­tionne avec un faible niveau d’abs­trac­tion), ce qui permet d’utiliser le plus ef­fi­ca­ce­ment possible les res­sources ma­té­rielles. Sa gestion directe de la mémoire est aussi un facteur important de l’ef­fi­ca­cité du langage C, car elle permet aux pro­gram­meurs de dé­ve­lop­per des stra­té­gies d’al­lo­ca­tion et de res­ti­tu­tion de mémoire efficaces. Le langage orienté objet C++, basé sur le C, est aussi très économe en res­sources.

Outre le langage C, Rust est un autre langage de pro­gram­ma­tion qui se prête bien au Green Coding. Re­la­ti­ve­ment jeune, Rust présente l’avantage d’accéder de manière efficace à la mémoire grâce à son mode de gestion contrôlée de celle-ci. Il permet d’éviter les accès mémoire aussi inutiles qu’éner­gi­vores. Son haut degré de pa­ral­lé­li­sa­tion constitue aussi un facteur essentiel de son ef­fi­ca­cité éner­gé­tique car il utilise les res­sources ma­té­rielles de manière optimale.

Une surprise dans ce com­pa­ra­tif : le langage Python, qui fait partie des langages de pro­gram­ma­tion les plus po­pu­laires, obtient un score ex­trê­me­ment faible dans le clas­se­ment de l’ef­fi­ca­cité éner­gé­tique. Cela s’explique d’une part par le fait que les pro­grammes sous Python sont in­ter­pré­tés et non compilés au moment de leur exécution, sans passer par un processus de com­pi­la­tion unique. Mais le typage dynamique du langage a aussi pour con­sé­quence d’augmenter la durée d’exécution des pro­grammes. En effet, les types de variables sont dé­ter­mi­nés de manière dynamique au moment de l’exécution du programme. Pour des raisons sem­blables, Ja­vaS­cript est lui aussi assez peu efficace sur le plan éner­gé­tique et ne constitue pas un candidat de choix pour le Green Coding.

Green Coding : les bonnes pratiques

Vous aussi, vous souhaitez rendre vos pro­grammes plus éco­res­pon­sables ? Alors voici quelques bonnes pratiques à suivre dans le processus de dé­ve­lop­pe­ment :

  • Ar­chi­tec­ture lo­gi­cielle in­tel­li­gente : évitez le code redondant et superflu, ainsi que les boucles inutiles. Si possible, intégrez des mé­ca­nismes qui arrêtent le programme lorsqu’il n’est pas utilisé
  • Choix du langage de pro­gram­ma­tion : choi­sis­sez un langage de pro­gram­ma­tion à faible con­som­ma­tion d’énergie pour votre projet
  • Tests continus : testez les com­po­sants de votre projet par petites étapes au cours du dé­ve­lop­pe­ment et iden­ti­fiez les éléments qui demandent beaucoup de res­sources
  • Données et réseaux : réduisez la con­som­ma­tion de données et la distance à parcourir sur le réseau, en utilisant par exemple la mise en cache
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