Оригинал статьи можно посмотреть у меня в блоге
http://adw0rd.ru/2009/python-introduction/
Введение
Язык Python был изначально оптимизирован для достижения высокой скорости разработки, у него простой и интуитивно-понятный синтаксис (как по мне, так очень логичные конструкции, в следующих статьях я покажу это на конкретных примерах), динамическая типизация, отсутствие этапа компиляции (у Python динамическая компиляция) и встроенные инструментальные средства позволяют разработчикам создавать программы за более короткое время, чем при использовании других инструментов.
Он обладает такими возможностями, как модульность и объектно-ориентированное программирование, однако не обязывает использовать только ООП, вы также можете использовать процедурный подход.
Его объектная модель поддерживает такие понятия, как полиморфизм, перегрузка операторов и множественное наследование, однако, учитывая простоту синтаксиса и типизации Python, ООП не вызывает сложностей в применении. При наличии соответствующего связующего программного кода программы на языке Python могут использовать механизм наследования от классов реализованных на C++, Java и C#.
Основные факторы и преимущества этого языка
Многие компании во всем мире используют Python для разнообразных проектов, приведу краткий список этих компаний: NASA (научные вычисления), CERN, STSCI (Институт космического телескопа), NSA (шифрование и анализ разведданных), Apple, Google (в том числе и в поисковой системе), Яндекс, YouTube, BitTorrent (клиент peer-to-peer), Intel, Cisco, HP, Seagate, Nokia, Qualcomm, IBM, DreamWorks, Pixar (для анимационных фильмов) и многие другие организации во всем мире.
Качество программного обеспечения
Код на языке Python более ясен и легко читается, что несомненно улучшает качество программного кода в сравнении с другими языками сценариев (вспомним Perl). В этом мы убедимся в следующих статьях, когда перейдем к практической части.
Высокая скорость разработки
В сравнении с другими компилирующими языками программирования, такими как C, C++ и Java, Python значительно повышает производительность труда разработчика, так как эквивалентный код имеет в три и более раза меньший объем. Кроме того, программный код на языке Python запускается сразу же, минуя этапы компиляции и связывания.
Переносимость программ
Стандартная реализация языка Python написана на переносимом ANSI C, благодоря чему он компилируется и работает практически на всех основных платформах. Программы на языке Python могут выполняться на широком спектре устройств, начиная от наладонных компьютеров (PDA) и заканчивая суперкомпьютерами.
Большая часть программного кода на языке Python выполняется без изменений на любой поддерживаемой платформе:
* MS Windows и DOS;
* Mac OS и Mac OS X;
* FreeBSD, Linux, Solaris;
* BeOS, QNX, OS/2, VMS и VxWorks;
* PalmOS и PocketPC;
* Symbian и Windows Mobile;
* iPod и игровые консоли;
* и многие другие...
Более того, он имеет массу возможностей по созданию переносимых графических интерфейсов, программ доступа к базам данных, веб-приложений и т.д.
Поддержка библиотек
Python имеет большое число стандартных библиотек, которые вы можете использовать в своей программе, например такие как
"библиотека для работы с регулярными выражениями", "библиотека для работы с сетью", так же вы можете написать свои библиотеки и использовать их на ряду со стандартными.
К числу сторонних библиотек можно отнести:
*
NumPy - альтернатива Mathlab;
*
PyGame - разработка игр и анимации;
* PIL - обработка графических изображений;
* PyRo - управление роботом;
* NLTK - анализировать фразы на естественном языке;
* библиотеки для работы с последовательным портом и т.д.
Интеграция компонентов
На сегодняшний день Python имеет возможность вызывать функции из библиотек на языке C/C++, сам вызываться из программ, написанных на языках C/C++, интегрироваться с Java-компонентами, взаимодействовать с другими платформами, как SOAP, XML-RPC, COBRA и т.д.
Возможность Python расширяться и встраиваться в системы на языках C и C++ делает его удобным и гибким языком для описания поведения других систем и компонентов. Прикладной интерфейс C API в Python позволяет программа на языке C вызывать и быть вызываемыми из программ на языке Python.
Такие инструменты, как SWIG и SIP, автоматически генерирующие программный код, могут автоматизировать действия по связыванию скомпилированных компонентов в Python для последующего использования их в сценариях.
А такие огромные платформы, как поддержка COM в Windows, Jython - реализация Python на языке Java, IronPython - реализация на базе .NET, представляют альтернативные возможности организации взаимодействий с компонентами. Например в Windows, программы на Python могут управлять такими приложениями, как Word или Excel.
Качество и поддержка ПО
Философия Python диктует использование минималистского подхода, это означает, что даже при наличии нескольких вариантов решения задачи в этом языке обычно существует всего один очевидный путь, небольшое число менее очевидных альтернатив и несколько взаимосвязанных вариантов организации взаимодействий.
Инструкция import this
активизует пасхальное яйцо, которое отображает некоторые принципы проектирования, лежащие в основе языка.
Давайте вспомним язык Perl, где каждый программист сочинял свой путь решения, после чего такой код было сложно понять другим программистам (в большинстве случаев и самому разработчику этого кода), а в нынешнее время самое главное это поддержка кода, а не быстрое его написание!
Что можно делать с помощью Python?
Python как многоцелевой язык программирования, практически не ограничен: он может использоваться для реализации чего угодно, от веб-сайтов и игровых программ до управления роботами и космическими кораблями.
Системное программирование
Встроенные в Python интерфейсы доступа к службам операционных систем делают его идеальным инструментом для создания переносимых программ и утилит системного администрирования. Программы на языке Python могут отыскивать файлы и каталоги, запускать другие программы, производить параллельные вычисления с использованием нескольких нескольких процессоров и потоков, и делать многое другое. Также поддерживает все типичные инструменты ОС: файлы, сокеты, каналы, процессы, многопоточную модель исполнения, поиск по шаблону с использование рег. выражений, аргументы ком. строки и много другое.
Системные интерфейсы в Python созданы переносимыми, поэтому вам не надо изменять код под каждую ОС.
Графический интерфейс
В состав Python входит стандартный ОО интерфейс к Tk GUI API, который называется Tkinter, позволяющий реализовывать переносимый графический интерфейс с внешним видом присущим операционной системе. Свободно распространяемое расширение PMW содержит дополнительные визуальные компоненты для набора Tkinter.
Кроме того, существует прикладной интерфейс wxPython GUI API, основанный на библиотеке C++, который предлагает альтернативный набор инструментов. Инструменты PythonCard и Dabo, построены на основе wxPython и Tkinter. При выборе соответствующей библиотеки вы сможете использовать другие инструменты для построения графических интерфейсов, например: Qt, GTK, MFC и Swing.
Веб-сценарии
Python поставляется со стандартными интернет-модулями, которые позволяют программам выполнять разнообразные сетевые операции. Сценарии могут производить взаимодействие через сокеты, извлекать данные полученные из html-форм; передавать файлы по протоколу FTP; обрабатывать файлы XML; передавать, принимать, создавать и производить разбор писем электронной почтой; производить взаимодействия по протоколам XML-RPC, SOAP, Telnet и т.д.
С помощью пакета mod_python для Apache можно запускать сценарии на языке Python, также он поддерживает шаблоны механизма Python Server Pages.
Система Jython обеспечивает бесшовную интеграцию Python/Java и поддерживает серверные апплеты, которые выполняются на стороне клиента.
Помимо всего этого для Python существуют полноценные пакеты веб-разработки, такие как Django, Zope, TurboGears, Pylons и WebWare, предназначенные для быстрого создания полнофункциональных высококачественных веб-сайтов.
Приложения баз данных
В Python имеется поддержка Sybase, Oracle, ODBC, MySQL, PostgreSQL, Informix, SQLite и многие другие. Также существует
"переносимый прикладной программный интерфейс баз данных", предназначенный для доступа к БД SQL из сценариев Python, который унифицирует доступ к различным базам данных, что-то на подобие PDO для PHP.
Стандартный модуль Pickle реализует простую систему хранения объектов, позволяющий программам сохранять и восстанавливать объекты Python в файлах или в специализированных для этого объектах. Также можно использовать систему ZODB, которая является полостью ОО базой данных. Существует и еще один инструмент под названием SQLObject, который отображает реляционные таблицы в модель классов языка Python.
Python мощный
Python обеспечивает простоту и непринужденность языка сценариев и мощь, которую обычно можно найти в компилирующих языках. Превышая возможности других языков сценариев, такая комбинация делает Python удобным средством разработки крупномасштабных проектов.
Динамическая типизация
В Python нет необходимости объявлять явно типы объектов, он сам следит за ними.
Автоматическое управление памятью
Python автоматически распределяет память под объекты и освобождает ее (сборка мусора), когда объекты становятся ненужными.
Модульное программирование
Для создания крупных систем Python предоставляет такие возможности, как модули, классы и исключения. Они позволяют разбивать систему на составляющие, применять ООП для создания программного кода многократного использования и элегантно обрабатывать возникающие события и ошибки.
Встроенные типы объектов
Python предоставляет наиболее типичные структуры данных, такие как числа, списки, словари и строки, в виде особенностей, присущих самому языку программирования. Встроенные объекты могут комбинироваться дург с другом для представления данных с более сложной структурой.
Встроенные инструменты
Для работы со всеми этими встроенными типами данных у Python имеются средства, предназначенные для конкатенации, получения срезов, сортировка, отображение и многое другое.
Библиотеки утилит
В Python также входит большая коллекция библиотечных инструментов, которые поддерживают практически все, что может потребоваться, - от поиска с использованием рег. выражений до работы в сети.
Утилиты сторонних разработчиков
Так как Python открытый, то для него делают очень много сторонних библиотек, которые решить внутренними средствами не возможно. В сети можно найти свободную реализацию поддержки COM, средств для работы с изображениями, распределенных объектов COBRA, XML, механизмов доступа к БД и многое другое.
Несмотря на широкие возможности, Python имеет чрезвычайно простой синтаксис и архитектуру. В результате мы имеем мощный инструмент программирования, обладающий простотой и удобством, присущим языкам сценариев.
Python свободный
Вы можете найти в сети полные исходные тексты реализации Python. Нет никаких ограничений на его копирование, встраивание в свои системы или распостранение в составе ваших продуктов. Фактически вы сможете даже продавать исходные тексты Python, если появится такое желание.
Python назван в честь Монти Пайтона (Monty Python)
Несмотря на то что на эмблеме Python изображена рептилия, правда в том, что создатель Python, Гвидо ван Россум, назвал свое детище в честь комедийного сериала "Летающий цирк Монти Пайтона", который транслировался по каналу BBC.
Он большой поклонник этого сериала, как и многие программисты со всего мира! В связи с этим, традиционные имена переменных "foo" и "bar" часто заменены на "spam" и "egg". Также, конференции по языку Python обычно имеют именование "Испанская инквизиция".
Какие преимущества у Python по сравнению с другим языком?
* Python имеет более широкие возможности, чем Tcl. Язык Python поддерживает "программирование в целом", что делает его применимым для разработки крупных систем.
* Python имеет более четкий синтаксис и более простую архитектуру, чем Perl, что делает код более удобочитаемым и простым в сопровождении.
* Python проще и удобнее, чем Java. Python - язык сценариев, а Java унаследовала сложный синтаксис от таких языков программирования, как C++, например.
* Python проще и удобнее, чем C++, но не редко он не конкурировать с C++, поскольку будучи языком сценариев, Python предназначен для другого круга задач.
* Python более зрелый и имеет более ясный синтаксис, чем Ruby. В отличии от Ruby и Java, ОО стиль программирования не является обязательным в Python - он не вынуждает использовать ООП в проектах, где этот стиль неприменим.
* Python обладает динамическими характеристиками таких языков, как SmallTalk и Lisp, но имеет более простой и традиционный синтаксис.
Резюме
Вот мы и закончили с введением в этот замечательный язык, однако теоретическая часть не окончена, в следующей статье расскажу про то как работает Python и PVM, также про альтернативные интерпретаторы на Java и .NET и для чего они нужны, и еще о многом другом.
