موضوع : آموزش | برنامه نویسی

همه چیز درباره زبان برنامه نویسی پایتون

از سال 1991، زبان برنامه نویسی پایتون به عنوان یک پرکننده شکاف در نظر گرفته شد، راهی برای نوشتن اسکریپت هایی که موارد خسته کننده را خودکار می کند. " (به قول یکی از کتاب های محبوب در یادگیری پایتون) یا نمونه سازی سریع برنامه هایی که در زبان های دیگر پیاده سازی می شوند. .

با این حال، طی چند سال گذشته، پایتون به عنوان شهروند درجه یک در توسعه نرم افزار مدرن، مدیریت زیرساخت و تجزیه و تحلیل داده ها ظاهر شده است. این زبان دیگر یک زبان کاربردی اتاق پشتی نیست، بلکه یک نیروی اصلی در ایجاد برنامه های کاربردی وب و مدیریت سیستم ها، و یک محرک کلیدی در انفجار در تجزیه و تحلیل داده های بزرگ و هوش ماشینی است.

مزایای کلیدی پایتون

موفقیت پایتون حول چندین مزیت است که برای مبتدیان و متخصصان به طور یکسان فراهم می کند.

یادگیری و استفاده از پایتون آسان است

تعداد ویژگی ها در خود زبان بسیار کم است و برای تولید اولین برنامه های شما به سرمایه گذاری نسبتاً کمی در زمان یا تلاش نیاز دارد. سینتکس پایتون طوری طراحی شده است که خوانا و ساده باشد. این سادگی پایتون را به یک زبان آموزشی ایده‌آل تبدیل می‌کند و به تازه‌واردها اجازه می‌دهد آن را به سرعت انتخاب کنند. در نتیجه، توسعه دهندگان زمان بیشتری را صرف فکر کردن در مورد مشکلی می کنند که سعی در حل آن دارند و زمان کمتری را صرف فکر کردن به پیچیدگی های زبان یا رمزگشایی کدهای باقی مانده توسط دیگران می کنند.

پایتون به طور گسترده پذیرفته و پشتیبانی می شود

Python هم محبوب است و هم به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد، همانطور که رتبه های بالا در نظرسنجی هایی مانند Tiobe Index و تعداد زیادی از پروژه های GitHub با استفاده از Python نشان می دهد. پایتون بر روی هر سیستم عامل و پلتفرم اصلی و اکثر موارد جزئی اجرا می شود. بسیاری از کتابخانه‌های اصلی و سرویس‌های مبتنی بر API دارای پیوند یا بسته‌بندی پایتون هستند که به پایتون اجازه می‌دهد آزادانه با آن سرویس‌ها ارتباط برقرار کند یا مستقیماً از آن کتابخانه‌ها استفاده کند.

پایتون یک زبان «اسباب بازی» نیست

حتی با وجود اینکه اسکریپت‌نویسی و اتوماسیون بخش بزرگی از موارد استفاده پایتون را پوشش می‌دهد (در ادامه بیشتر در مورد آن توضیح خواهیم داد)، پایتون همچنین برای ساخت نرم‌افزار با کیفیت حرفه‌ای، هم به عنوان برنامه‌های کاربردی مستقل و هم به عنوان سرویس‌های وب، استفاده می‌شود. ممکن است پایتون سریع‌ترین زبان نباشد ، اما آنچه از نظر سرعت کم است، تطبیق‌پذیری آن را جبران می‌کند.

علم داده و یادگیری ماشین با پایتون

تجزیه و تحلیل پیچیده داده ها به یکی از سریع ترین حوزه های فناوری اطلاعات و یکی از موارد استفاده ستاره پایتون تبدیل شده است. اکثریت قریب به اتفاق کتابخانه‌هایی که برای علم داده یا یادگیری ماشین استفاده می‌شوند دارای رابط پایتون هستند و این زبان را به محبوب‌ترین رابط دستوری سطح بالا برای کتابخانه‌های یادگیری ماشین و سایر الگوریتم‌های عددی تبدیل می‌کند.

خدمات وب و API های RESTful در پایتون

کتابخانه‌های بومی پایتون و چارچوب‌های وب شخص ثالث راه‌های سریع و راحت را برای ایجاد همه چیز از APIهای REST ساده در چند خط کد تا سایت‌های کامل و مبتنی بر داده ارائه می‌دهند. آخرین نسخه‌های پایتون پشتیبانی قوی از عملیات ناهمزمان دارند و به سایت‌ها اجازه می‌دهند ده‌ها هزار درخواست در ثانیه را با کتابخانه‌های مناسب مدیریت کنند.

کتابخانه های پایتون

موفقیت پایتون به اکوسیستم غنی از نرم افزارهای شخص اول و سوم بستگی دارد. پایتون هم از یک کتابخانه استاندارد قوی و هم از مجموعه سخاوتمندانه ای از کتابخانه های به راحتی به دست آمده و استفاده آسان از توسعه دهندگان شخص ثالث بهره می برد. پایتون با چندین دهه گسترش و مشارکت غنی شده است.

کتابخانه استاندارد پایتون ماژول هایی را برای وظایف برنامه نویسی رایج - ریاضی، مدیریت رشته ها، دسترسی به فایل و دایرکتوری، شبکه، عملیات ناهمزمان، threading، مدیریت چند فرآیندی و غیره ارائه می دهد. اما همچنین شامل ماژول هایی است که وظایف برنامه نویسی معمول و سطح بالا مورد نیاز برنامه های مدرن را مدیریت می کند: خواندن و نوشتن فرمت های فایل ساختاری مانند JSON و XML، دستکاری فایل های فشرده، کار با پروتکل های اینترنتی و فرمت های داده (صفحات وب، URL، ایمیل). اکثر کدهای خارجی که یک رابط تابع خارجی سازگار با C را نشان می دهند، می توانند با ctypesماژول پایتون دسترسی داشته باشند.

توزیع پیش‌فرض پایتون همچنین یک کتابخانه رابط کاربری گرافیکی ابتدایی، اما مفید، از طریق Tkinter و یک کپی تعبیه‌شده از پایگاه داده SQLite 3 ارائه می‌کند.

هزاران کتابخانه شخص ثالث که از طریق فهرست بسته پایتون ( PyPI ) در دسترس هستند، قوی ترین ویترین برای محبوبیت و تطبیق پذیری پایتون هستند.

مثلا:

کتابخانه BeautifulSoup یک جعبه ابزار همه کاره برای خراش دادن HTML - حتی HTML مشکل دار و شکسته - و استخراج داده ها از آن فراهم می کند.
درخواست ها کار با درخواست های HTTP را در مقیاس بدون درد و ساده می کند.
چارچوب‌هایی مانند Flask و Django امکان توسعه سریع سرویس‌های وب را فراهم می‌کنند که هم موارد استفاده ساده و هم پیشرفته را در بر می‌گیرد.
چندین سرویس ابری را می توان از طریق مدل شی پایتون با استفاده از Apache Libcloud مدیریت کرد .
NumPy ، Pandas ، و Matplotlib عملیات ریاضی و آماری را تسریع می‌کنند و ایجاد تجسم داده‌ها را آسان می‌کنند.

آیا پایتون کند است؟ لازم نیست

یکی از اخطارهای رایج در مورد پایتون، کند بودن آن است. از نظر عینی، درست است. برنامه‌های پایتون معمولاً بسیار کندتر از برنامه‌های مربوطه در C/C++ یا جاوا اجرا می‌شوند. برخی از برنامه های پایتون با یک مرتبه یا بیشتر کندتر خواهند بود.

چرا اینقدر کند؟ این فقط به این دلیل نیست که بیشتر زمان‌های اجرا پایتون مفسر هستند تا کامپایلر. همچنین به این دلیل است که پویایی ذاتی و چکش‌خواری اشیاء در پایتون، بهینه‌سازی زبان را برای سرعت، حتی زمانی که کامپایل می‌شود ، دشوار می‌کند . با این حال، سرعت پایتون ممکن است آنقدر که به نظر می رسد مشکل ساز نباشد و راه هایی برای کاهش آن وجود دارد.