Почему будущее за Python. Язык программирования №1 по индексу TIOBE

Содержание:

• Что такое Пайтон
• Краткая история 
• Почему Пайтон подходит всем
• Где используется 
• Экосистема библиотек и фреймворков 
• Плюсы и минусы языка
• Где вам помогут в начале пути 
• Где найти информацию для изучения
• С чего начать 
• Полезные материалы от редакции Skillbox.kz

Что такое Пайтон

Python — это высокоуровневый язык программирования с автоматическим управлением памятью. Разработчику, чтобы написать программу, нужно использовать обычные человеческие слова. А за работу с памятью отвечает сам язык, и человек может о ней не думать.

Где используется:

• Веб-приложения;
• ПО;
• Искусственный интеллект;
• Средства для анализа данных.

Краткая история

Пайтон разработал Гвидо ван Россум. Он хотел создать доступный и легкочитаемый язык для разных задач. Например, для разработки ПО, алгоритмов, сайтов и даже игр. 

Хронология 

• Версия 0.9.0 вышла в 1991 году. Она поддерживала списки, строки и управляющие конструкции;
• Пайтон 1.0 вышел в 1994. В этой версии улучшили управление данными;
• Версия 2.0, которую создали в 2000 году, поддерживала Unicode и улучшенный сборщик мусора;
• Последнее глобальное обновление языка — 3.0 было В 2008 году. В него добавили нововведения в синтаксисе и библиотеках;
• Python Software Foundation основали в 2001 году. Организация направлена на поддержку и развитие языка.

Почему Пайтон подходит всем

• Простота. Пайтон славится компактностью. Поэтому код на этом языке легко писать и читать.

Например, вывод строки «Hello World!» на Python выглядит так:

print(«Hello World!»)

А на C++ вот так:

#include <iostream> 

#include <conio.h> 

using namespace std; 

int main () 

{ 

cout << «Hello world!!!\n»;

 _getch(); 

return 0;

 }

• Библиотеки. У питона много модулей и библиотек, которые решают разные задачи: от создания графики до векторных вычислений. Благодаря этому, написание кода становится доступным и не требует «изобретения велосипеда».
• Поддерживаемость. Python поддерживает много ОС, включая Windows, macOS и Linux. Значит ПО, которое разработали на Python, будет работать на разных устройствах и платформах без дополнительной адаптации.
• Активное сообщество. Множество руководств, документации и ресурсов доступны онлайн.
• Динамическая типизация. Динамическая типизация — это прием, при котором переменные в разных частях кода могут менять свой тип. Например, сначала в переменной была записана строка, а затем данные в ней поменялись на число. Такое возможно только если в языке программирования есть динамическая типизация.

Где используется

Веб-разработка. На Пайтоне создаются лендинги и веб-приложения. Гибкость языка обеспечивается за счет большого количества фреймворков. Среди них выделяются Django и Flask. Они упрощают и ускоряют создание сайтов. Также Питон применяется для создания веб-скраперов с использованием библиотек Scrapy и BeautifulSoup.

• Научные исследования и машинное обучение. Пайтон популярен, благодаря простому синтаксису и множеству специализированных библиотек. Например, NumPy, SciPy и pandas для обработки и анализа данных. Инструменты как Matplotlib позволяют визуализировать результаты исследований, делая их более наглядными. В области машинного обучения библиотеки TensorFlow и scikit-learn предоставляют инструменты для создания и обучения, что делает Python основой для исследований и новых проектов.
• Автоматизация задач. Питон используют, чтобы автоматизировать рутинные задачи. В этом помогает легкость синтаксиса и большая стандартная библиотека. С помощью языка пишут сценарии, которые автоматизируют тестирование ПО, управление сетевой инфраструктурой, анализ данных и другие задачи.
• Создание десктопных и мобильных приложений. Пайтон используют для разработки приложений, которые работают на ОС для компьютеров. Например, для Windows или Linux. Инструменты PyQt и Tkinter помогают создавать интерфейс. В области мобильной разработки Kivy и BeeWare предоставляют возможности для создания кросс-платформенных приложений. Это такие приложения, которые работают и на телефонах, и на компьютерах.
• Игровая разработка. Пайтон применяется и в игровой индустрии. Разработчики используют язык, чтобы писать игровые скрипты, создавать прототипы игр и разрабатывать платформе. Например, на питоне написаны Civilization IV и EVE Online.

Экосистема библиотек и фреймворков

У Python много библиотек и фреймворков, которые ускоряют процесс разработки и дают разработчику больше возможностей. Без них не обходится ни веб-разработка, ни научные исследования.

Библиотеки Python

Библиотека — это сборник готовых модулей или функций. Разработчик может использовать их в своих проектах и не писать самостоятельно. 

• NumPy производит векторные вычисления и работает с массивами. Эту библиотеку в основном используют в научных расчетах.
• Pandas — библиотека для работы с данными. Ее используют в аналитике и Data Science.
• Matplotlib и Seaborn упрощают работу с 2D- и 3D-графикой. Например, с их помощью можно вывести график какой-то функции.
• Scikit-learn предоставляет доступ к сотням алгоритмов машинного обучения с возможностью их настройки и оптимизации.
• Requests упрощает работу с HTTP-запросами. Это нужно для доступа к веб-ресурсам и веб-разработки.

Фреймворки Python

Фреймворк — это скелет проекта для разработчика. Платформа задает правила, которых нужно придерживаться при разработке. Это как построить дом по готовому проекту, где уже все продумано за вас.

• Django выделяется среди фреймворков удобными механизмами: системой аутентификации и маршрутизацией. Он идеально подходит для создания масштабируемых веб-приложений. Это приложения с возможностью увеличивать производительность при увеличении выделенных ему ресурсов.
• Flask отличается гибкостью и минимальными требованиями при разработке. Разработчики создают малые и средние проекты с помощью фреймворка. 
• Pyramid подходит для разработки приложений разной сложности: маленькие лендинги, большие интернет-магазины и форумы. 
• Tornado подходит для приложений, которые требуют асинхронной работы и обработки большого количества запросов.

Плюсы и минусы языка 

Преимущества

• Интерпретируемость. Проекты на Python легко запускаются на любой платформе с установленным интерпретатором.

• Легкость изучения. Благодаря логичной структуре и простоте, Python идеален для новичков. Он подходит тем, кто только начинает путь в программировании.
• Активное сообщество. Не проблема найти готовое решение задачи. Большая пользовательская база, типичные проблемы и куча обсуждений найдутся на специализированных платформах как Stack Overflow.

Ограничения

• Сравнительно низкая скорость. Приложения на Python работают медленнее, чем на Swift для iOS. 
• Зависимость от системных библиотек. Из-за этого приложения сложнее переносить на другие платформы. 
• Global Interpreter Lock. Программа, которая позволяет Питону выполнять только одну подзадачу одновременно. В стандартной реализации CPython, GIL ограничивает возможности многопоточного выполнения. Хотя в некоторых пакетах, например, в NumPy, GIL может быть временно отключен.
• Динамическая типизация. Прием упрощает написание кода. Ошибки чаще обнаруживаются во время выполнения программы, а не при компиляции.

Где искать помощь в начале пути 

Активное сообщество

• Форумы и сообщества. На онлайн-платформах Stack Overflow и Reddit разработчики обмениваются опытом, решениями и новостями. Найдите группы, где обсуждают Пайтон. Здесь можно попросить помощи с задачей или просто пообщаться.
• Конференции и митапы. Ежегодно проводятся мероприятия. Например, PyCon и DjangoCon. На конференциях выступают спикеры, рассказывают о работе с языком, говорят об исследования и проводят мастер-классы.
• Проекты с открытым исходным кодом. Множество проектов доступно на GitHub.

Где найти информацию для обучения

• Официальная документация. На Python.org можно найти нужную документацию, чтобы изучать язык на любом уровне сложности.
• Real Python. На этом ресурсе вы сможете найти обучающие материалы и статьи от сообщества.
• Learn Python. Интерактивный учебник для изучения языка.

С чего начать

• Сделайте кодинг привычкой. Чтобы освоить Python, нужно уделять время программированию каждый день. Начните с малого. Например, с 25 минут в день. Постепенно увеличивайте продолжительность занятий.
• Ведите записи. Записывайте алгоритмы, важные примечания. Это улучшает память и помогает быстрее усваивать информацию. Прием полезен при подготовке к интервью или планировании кода для будущих проектов.
• Используйте интерактивные оболочки. Чтобы лучше понимать базовые структуры данных и отладку кода, привлекайте интерактивные среды Python. Например, Python REPL. Со средами легче изучать язык и экспериментировать с кодом.
• Не забывайте о перерывах. Методика Pomodoro предусматривает чередование работы и коротких перерывов. Это способствует более продуктивному обучению. Перерывы помогают освежиться и взглянуть на проблему иначе.
• Ищите ошибки. В коде ошибки неизбежны, но они тоже помогают в обучении. Разработка методики отладки и применение инструментов, таких как отладчик Python, научат вас быстро находить и устранять неполадки.

Полезные материалы от редакции Skillbox.kz

Литература:

• «Изучаем Python» Марк Лутц — книга уже стала классикой для изучения языка.
• «Python. Карманный справочник» Марк Лутц — вариант для тех, кто уже знаком с основами Python и ищет справочник для быстрого поиска важной информации.
• «Изучаем Python. Программирование игр, визуализация данных, веб-приложения» Эрик Мэтиз — книга, которая подходит для старта. Здесь читатели найдут много практических примеров и упражнений. Книга поможет закрепить полученные знания.
• «Чистый Python. Тонкости программирования для профи» Дэн Бейдер — вариант не для новичков, чтобы углубить знания и узнать о тонкостях языка.

Telegram-каналы:

• PYTHON:TODAY — авторский канал Python-разработчика;
• Python Resources — сборник учебных ресурсов;
• Python: задачки и вопросы — здесь можно проверить себя на знание Пайтона;
• Python Job | Вакансии | Стажировки — вакансии на должность Python-разработчика.