Python有哪些技术上的优点
1 面向对象和函数式
从根本上讲,Python是一种面向对象的语言。它的类模型支持多态、运算符重载和多重继承等高级概念,并且以Python特有的简洁的语法和类型为背景,OOP十分易于使用。事实上,即使你不懂这些术语,仍会发现学习Python比学习其他OOP语言要容易得多。
除了作为一种强大的代码组织和重用手段以外,Python的OOP本质使它成为其他面向对象系统语言的理想脚本工具。例如,通过适当的粘接代码,Python程序可以对C++、Java和C#的类进行子类的定制。
OOP只是Python的一个选择而已,这一点非常重要。即使不能立马成为一个面向对象高手,但你同样可以继续深入学习。就像C++一样,Python既支持面向对象编程也支持面向过程编程的模式。如果条件允许,其面向对象的工具可以立即派上用场。这对策略开发模式十分有用,该模式常用于软件开发的设计阶段。
除了最初的过程式(语句为基础)和面向对象(类为基础)的编程范式,Python在最近几年内置了对函数式编程的支持——一个多数情况下包括生成器、推导、闭包、映射、装饰器、匿名lambda函数和第一类函数对象的集合。这是对其本身OOP工具的补充和替代。
2 免费
Python的使用和分发是完全免费的。就像其他的开源软件一样,例如,Tcl、Perl、Linux和Apache。你可以从Internet上免费获得Python的源代码。你可以不受限制地复制Python,或将其嵌入你的系统或者随产品一起发布。实际上,如果你愿意的话,甚至可以销售它的源代码。
但请别误会:“免费”并不代表“没有支持”。恰恰相反,Python的在线社区对用户需求的响应和商业软件一样快。而且,由于Python完全开放源代码,提高了开发者的实力,并产生了一个很大的专家团队。
尽管研究或改变一种程序语言的实现并不是对每一个人来说都那么有趣,但是当你知道如果需要的话可以做到这些,该是多么的令人欣慰。你不需要去依赖商业厂商的智慧,因为最终的文档和终极的净土(源码)任凭你的使用。
Python的开发是由社区驱动的,是Internet大范围的协同合作努力的结果。Python语言的改变必须遵循一套规范而有约束力的程序(称作PEP流程),并需要经过规范的测试系统进行彻底检查。正是这样才使得Python相对于其他语言和系统可以保守地持续改进。
尽管Python 2X和Python 3X版本之间的分裂有力并蓄意地破坏了这项传统,但通常它仍然体现在Python的这两个系列内部。
3 可移植
Python的标准实现是由可移植的ANSI C编写的,可以在目前所有主流平台上编译和运行。例如,如今从掌上电脑(PDA)到超级计算机,随处可见 Python的运行。Python可以在下列平台上运行(这里只是部分列表):
Linux和UNIX系统
微软Windows(所有现代版本)
Mac OS(包括OS X 和经典版)
BeOS、OS/2、VMS和QNX
实时 *** 作系统,例如VxWorks
Cray超级计算机和IBM大型机
运行Palm OS、PocketPC和Linux的PDA
运行 Symbian OS和Windows Mobile 的移动电话
游戏终端和iPod
运行谷歌安卓系统和苹果iOS系统的平板和智能手机
以及更多
除了语言解释器本身以外,Python发行时自带的标准库和模块在实现上也都尽可能地考虑到了跨平台的移植性。此外,Python程序自动编译成可移植的字节码,这些字节码在已安装兼容版本Python的平台上运行的结果都是相同的。
这些意味着Python程序的核心语言和标准库可以在Linux、Windows和其他带有Python解释器的平台上无差别地运行。大多数Python外围接口都有平台相关的扩展(例如COM支持Windows),但是核心语言和库在任何平台都一样。
就像之前我们提到的那样,Python还包含了一个叫作tkinter(Tkinter的2X版本)的Tk GUI工具包,它可以使Python程序实现功能完整的,无须做任何修改即可在所有主流GUI桌面平台运行的用户图形界面。
4 功能强大
从语言特性的角度来看,Python是一个混合体。它丰富的工具集使它介于传统的脚本语言(如Tcl、Scheme和Perl)和系统语言(如C、C++和Java)之间。Python提供了所有脚本语言的简单和易用性,并且具有那些在编译语言中才能找到的高级软件工程工具。
不像其他脚本语言不同,这种结合使Python在长期大型的开发项目中十分有用。下面是一些Python工具箱中的工具简介:
动态类型
Python在程序运行过程中跟踪对象的类型,不需要代码中进行关于复杂的类型和大小的声明。事实上,Python中没有类型或变量声明这种做法。因为Python代码不约束数据的类型,它往往自动地应用了一种广义上的对象。
自动内存管理
Python自动为对象分配空间,并且当对象不再使用时将自动撤销空间(“垃圾回收”),当需要时自动扩展或收缩。正如你将学到的,Python能够帮你完成底层的内存管理。
大型程序支持
为了能建立更大规模的系统,Python包含了模块、类和异常等工具。这些工具允许你把系统组织为组件,使用OOP重用并定制代码,并以一种优雅的方式处理事件和错误。前面提到的Python函数式编程工具,提供了实现相同目标的其他方法。
内置对象类型
Python提供了常用的数据结构作为语言的基本组成部分。例如,列表(list)、字典(dictionary)、字符串(string)。我们将会看到,它们灵活并易于使用。例如,内置对象可以根据需求扩展或收缩,可以任意地组织复杂的信息等。
内置工具
为了对以上对象类型进行处理,Python自带了许多强大的标准 *** 作,包括拼接(concatenation)、分片(slice)、排序(sort)和映射(mapping)等。
库工具
为了完成更多特定的任务,Python预置了许多预编码的库工具,从正则表达式匹配到网络都支持。当你掌握了语言本身,就能在应用级的 *** 作中使用Python的库工具。
第三方工具
由于Python是开源的,它鼓励开发者提供Python内置工具之外的预编码工具。你可以在网上找到COM、图像处理、数值编程、XML、数据库访问等许多免费的支持工具。
除了这一系列的Python工具外,Python保持了相当简洁的语法和设计。综合这一切得到的就是一个具有脚本语言所有可用性的强大编程工具。
5 可混合
Python程序可以以多种方式轻易地与其他语言编写的组件“粘接”在一起。例如,Python的C语言API可以帮助Python程序灵活地调用C程序。这意味着可以根据需要给Python程序添加功能,或者在其他环境系统中使用Python。
例如,将Python与C或者C++写成的库文件混合起来,使Python成为一个前端语言和定制工具。就像之前我们所提到过的那样,这使Python成为一个很好的快速原型工具;系统可以在开发初期出于速度考虑使用Python实现,然后转移至C,根据不同时期性能的需要逐步实现系统。
6 相对简单易用
同其他语言(如C++、Java和C#)相比,Python编程对大多数用户来讲出奇得简单。要运行Python程序,你只需简单地键入Python程序并运行就可以了。不需要其他语言(如C或C++)所必需的编译和链接等中间步骤。
Python可立即执行程序,这形成了一种交互式编程体验和不同情况下快速调整的能力,往往在修改代码后几乎能立即看到程序改变后的效果。
当然,开发周期短仅仅是Python易用性的一方面的体现。Python提供了简洁的语法和强大的内置工具。实际上,Python曾被称为“可执行的伪代码”。由于它减少了其他工具常见的复杂性,在实现相同的功能时,Python程序比采用其他流行语言编写的程序更为简单、小巧,也更灵活。
7 相对简单易学
这一部分引出了本书的重点:尤其同其他广泛使用的编程语言比较时,Python语言的核心相当简单易学。实际上,如果你是一位有经验的程序员,你可以期望在几天内写出小规模的Python代码,你也许能在几个小时之内习得Python的一招一式,但是你并不能指望在如此短的时间内成为专家(忘掉市面上的那些宣传广告吧)。
当然,掌握任何像今天Python这样的充实主题都不是一件轻松事,我们将在本书的剩余部分致力于此项任务。但是为了掌握Python而进行的真正投资是非常值得的——最终你会获取几乎在每个计算机应用程序领域都适用的编程技能。此外,很多人还发现Python的学习曲线比其他的编程语言更加平缓。
这对于那些想学习语言以在工作中应用的专业人员来说是一个好消息,同样对于那些使用Python层进行定制和控制的系统的终端用户来说,也是一个好消息。如今,许多系统都依赖于这一事实:用户可以在没有或者得到很少支持的情况下就学到足够的Python知识以便当场增删他们的Python定制化代码。
此外,Python还孕育出一群不以编程为生而以编程为乐的用户,他们并不需要掌握全面的软件开发技巧。尽管Python还是有很多高级编程工具,但不论对初学者还是行家来说,Python的核心语言精髓仍是相当简单的。
8 以Monty Python命名
好的,在讲完这么多技术方面的优势后,我想再揭露一个Python世界里面令人惊奇而保守良好的小秘密。
尽管Python的书和图标中有很多爬行动物,真相却是Python以英国喜剧组“Monty Python”命名——这是BBC 在20世纪70年代喜剧《Monty Python's Flying Circus》的制片方,也是至今仍在流行的少量包括《Monty Python and the Holy Grai》在内的大**的制片方。Python的最初创作者是Monty Python的粉丝,这同其他许多的软件开发者一样(事实上,这两个领域存在某种对称性……)。
▲《Python学习手册》书封上的爬行动物
这段有趣的历史无疑增加了Python代码例子的幽默属性。例如,作为一般变量名命名传统的“foo”和“bar”在Python世界中变成了“spam”和“eggs”。而在Python中偶尔出现的“Brian”,“ni”和“shrubbery”表现得也同此类似。它甚至影响了Python的整个社区。
当然了,如果你对这部喜剧非常熟悉,就能体会这其中的笑点,但如果不熟悉则相反。你不必非得熟悉Monty Python这部剧来了解从剧中获得灵感的例子(包括你将在本书中看到的许多例子),但至少你现在知道它们的起源了。(嗨——我已经告诉你啦。)
02
Python和其他语言比较起来怎么样
最后,你也许已经知道了,人们往往将Python与Perl、Tcl和Javat等语言相比较。这部分总结这方面的一些普遍共识。
我想预先表明我个人并不喜欢通过诋毁竞争者来获胜——这在长期是行不通的,而且也不是这里的目的。此外,这并不是一场零和游戏——绝大多数的程序员在他们的职业生涯中都会使用许多语言。尽管如此,编程工具也展示出值得考虑的选择和权衡。毕竟,如果Python没有比它的竞争者提供更多的东西,那么它一开始就不会被人们使用了。
我们之前已经介绍过性能上的权衡,那么这里重点谈一下功能。尽管下面列举的这些语言也是值得学习和使用的有力工具,但人们通常认为Python:
比Tcl强大。Python强有力地支持“大规模编程”,使其适用于开发大型系统,它的应用程序库也更加丰富。
比Perl更具可读性。Python有着简洁的语法和简单连贯的设计,这反过来使得Python更具可读性和更易于维护,同时有助于减少程序bug。
比Java和C#更简单、更易于使用。Python是一门脚本语言,但Java和C#两者从像C++这样更加大型的OOP系统语言中继承了许多语法和复杂性。
比C++更简单、更易于使用。Python代码比等效的C++代码更加简单,长度只有其五分之一到三分之一。尽管作为脚本语言,Python有时能扮演许多不同的角色。
比C更加简单和高级。Python远离底层硬件架构从而降低了代码复杂性,拥有更好的组织结构,并比C(C++的祖先)更加友善。
比Visual Basic更强大,用途广泛,也更具备跨平台特性。Python是更加广泛使用的更丰富的语言,它的开源本质意味着它不可能被某一个公司所掌控。
比PHP更易懂并且用途更广。Python也用来构建Web站点,但是,它也应用于几乎每个计算机领域,从机器人到**动画和游戏。
比JavaScript更强大和用途广泛。Python有一个更大的工具集,也并不是牢牢地束缚于Web开发。它也用于科学建模、仪器调试等。
比Ruby更具可读性,并更为人们所接受。Python的语法混乱更少,尤其在较复杂代码中,同时它的OOP对用户和和不太使用OOP的工程中是完全可选的。
比Lua更成熟和受到更广泛关注。Python更加庞大的特性集合和更加扩展的库支持给予其比Lua(一门和Tcl一样的嵌入式“胶水”语言)更加宽广的视野。
比SmallTalk、Lisp和Prolog更不晦涩。Python拥有这类函数式语言的动态品味,但是也拥有开发者和定制系统终端用户都可接受的传统语法。
特别是对不仅仅用于个人扫描文本文件,未来会被人们(包括你在内)读到的程序而言,很多人会发现Python比目前任何可用的脚本或编程语言都划得来。不仅如此,除非你的应用要求最尖端的性能,Python往往是C、C++和Java等系统开发语言的一个不错的替代品:Python代码能够常常实现相同的目标,却会减少很多编写、调试和维护的麻烦。
当然,本文作者从1992年就已经是Python的正式布道者了,所以尽可能接受这些意见吧(其他语言的拥护者的利益可能会受到些损失)。然而,所有这些观点的确代表了投入时间和精力来探索Python的众多开发者的一致看法。
关于作者:Mark Lutz是一位世界级的Python培训讲师。他是Python畅销书籍的作者,同时从1992年起就成为Python社区的引领者,有着30余年的软件开发经验。
本文摘编自《Python学习手册》(原书第5版),经出版方授权发布。
Python不仅仅是一个设计优秀的程序语言,它能够完成现实中的各种任务,你可以在任何场合应用Python,从网站和游戏开发到机器人和航天飞机控制。(如何学好Python,请看总结!)
尽管如此,Python的应用领域分为下面几类。下文将介绍一些Python具体能帮我们做的事情。
1python可以用于系统编程Python对 *** 作系统服务的内置接口,使其成为编写可移植的维护 *** 作系统的管理工具和部件(有时也被称为Shell工具)的理想工具。
Python程序可以搜索文件和目录树,可以运行其他程序,用进程或线程进行并行处理等等。
2python可以用于用户图形接口Python的简洁以及快速的开发周期十分适合开发GUI程序。
此外,基于C平台的工具包wxPythonGUIAPI可以使用Python构建可移植的GUI。诸如PythonCard和Dabo等一些高级工具包是构建在wxPython和Tkinter的基础API之上的。通过适当的库,你可以使用其他的GUI工具包,例如,Qt、GTK、MFC和Swing等。
3python可以用于Internet脚本Python提供了标准Internet模块,使Python能够广泛地在多种网络任务中发挥作用,无论是在服务器端还是在客户端都是如此。而且网络上还可以获得很多使用Python进行Internet编程的第三方工具此外,Python涌现了许多Web开发工具包,例如,Django、TurboGears、Pylons、Zope和WebWare,使Python能够快速构建功能完善和高质量的网站。
4python可以用于组件集成在介绍Python作为控制语言时,曾涉及它的组件集成的角色。Python可以通过C/C系统进行扩展,并能够嵌套C/C系统的特性,使其能够作为一种灵活的粘合语言,脚本化处理其他系统和组件的行为。
例如,将一个C库集成到Python中,能够利用Python进行测试并调用库中的其他组件;将Python嵌入到产品中,在不需要重新编译整个产品或分发源代码的情况下,能够进行产品的单独定制。5python能用于数据库编程对于传统的数据库需求,Python提供了对所有主流关系数据库系统的接口,Python定义了一种通过Python脚本存取SQL数据库系统的可移植的数据库API,这个API对于各种底层应用的数据库系统都是统一的。
所以一个写给自由软件MySQL系统的脚本在很大程度上不需改变就可以工作在其他系统上(例如,Oracle)--你仅需要将底层的厂商接口替换掉就可以实现。
6python可以用于快速原型对于Python程序来说,使用Python或C编写的组件看起来都是一样的。正因为如此,我们可以在一开始利用Python做系统原型,之后再将组件移植到C或C这样的编译语言上。
7python可以用于数值计算和科学计算编程我们之前提到过的NumPy数值编程扩展包括很多高级工具,通过将Python与出于速度考虑而使用编译语言编写的数值计算的常规代码进行集成,其他一些数值计算工具为Python提供了动画、3D可视化、并行处理等功能的支持。
8python可以用于游戏、图像、人工智能、XML、机器人等Python的应用领域很多,远比这里提到的多得多。例如,可以利用pygame系统使用Python对图形和游戏进行编程;用PIL和其他的一些工具进行图像处理;用PyRo工具包进行机器人控制编程。
总结:一个优秀的Python工程师在任何的公司待遇都是非常不错的,不仅仅领域很广,相比于其他的程序语言来说,Python更加灵活,功能强大,简单易学,是大部分企业,开发者,甚至运维和测试喜欢的语言,包括全世界最大的苹果公司。
可以自学。事实上,Python对于初学者来说非常容易上手,而且与其他主要编程语言相比,它具有更好的可读性。还有一个非常丰富的第三方组件库,所以我们几乎不需要重新发明轮子。其次,开发环境也非常容易配置。很多读者,还有我的朋友圈,看到我一直在学习Python,都问我:“我怎么学Python”平时我会回答,让他们去学习廖雪峰老师组织的辅导课。
因为我完全是从网上自学Python的。用一个下午的时间,浏览一下廖雪峰的Python基础教程。然后开始做项目,一步一步地添加其他知识点。在这半年的学习中,我总结了以下主要经验:许多老司机建议新司机拿起一本书。当然,如果你有足够的时间,找一本容易理解的书,从头读到尾,而不用所有的例子。但如果你认为你没有太多的时间,想要快速掌握这门语言,那么我强烈推荐廖雪峰的Python教程。因为我真的从这个教程中学到了很多,不知道去哪里查资料去补充。
找一个实际的项目进行练习。我当时正在写一个爬行程序来抓取Instagram,Java太笨拙了。所以我选择了学习Python。在这些条件下,结果比你去学习一门语言要好得多。所以,最好的状态是做一个实际的项目。例如,建立自己的博客网站。找一个已经了解Python的驱动程序。请他给你指路,如果你被困住了,请他给你建议。当然,别人的时间也是有限的,所以当你遇到问题的时候,第一步应该是搜索问题。
当然,别人的经历并不一定适用于你自己。虽然我上面说过,我只花了一个下午就掌握了Python的基础知识,但那是因为我已经掌握了其他开发语言,如Java、JS等。对于一个完全没有编程经验的初学者来说,在学习Python的时候,不仅仅是Python语言,还需要面对一些常见的编程问题,比如:你从头开始,你不知道从哪里开始,你看不到第二章不要浮躁,自信是成功的开始,虽然你已经看了很久的信息,但仍然不能把程序运行。但相信我,几乎所有的程序员都是这样开始的,然后一步步往上爬。
主要可以做小程序,爬虫程序,用于系统编程等等还是很广泛的。
Python 的应用领域分为下面几类。下文将介绍一些Python 具体能帮我们做的事情。但我们不会对各个工具进行深入探讨,如果你对这些话题感兴趣,联系小编获取更多的信息。
1、python可以用于系统编程 Python 对 *** 作系统服务的内置接口,使其成为编写可移植的维护 *** 作系统的管理工具和部件(有时也被称
为Shell 工具)的理想工具。
Python 程序可以搜索文件和目录树,可以运行其他程序,用进程或线程进行并行处理等等。
2python可以用于用户图形接口
Python 的简洁以及快速的开发周期十分适合开发GUI 程序。此外,基于C++ 平台的工具包wxPython GUI API 可以使用Python 构建可
移植的GUI 。
诸如PythonCard 和Dabo 等一些高级工具包是构建在wxPython 和Tkinter 的基础API 之上的。通过适当的库,你可以使用其他的GUI
工具包,例如,Qt 、GTK 、MFC 和Swing 等。
3python可以用于Internet 脚本
Python 提供了标准Internet 模块,使Python 能够广泛地在多种网络任务中发挥作用,无论是在服务器端还是在客户端都是如此。
而且网络上还可以获得很多使用Python 进行Internet 编程的第三方工具此外,Python 涌现了许多Web 开发工具包,例如,Django 、
TurboGears 、Pylons 、Zope 和WebWare ,使Python 能够快速构建功能完善和高质量的网站。
4python可以用于组件集成
在介绍Python 作为控制语言时,曾涉及它的组件集成的角色。Python 可以通过C/C++ 系统进行扩展,并能够嵌套C/C++ 系统的特
性,使其能够作为一种灵活的粘合语言,脚本化处理其他系统和组件的行为。
例如,将一个C库集成到Python 中,能够利用Python 进行测试并调用库中的其他组件;将Python 嵌入到产品中,在不需要重新编译整
个产品或分发源代码的情况下,能够进行产品的单独定制。
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