Язык программирования Python: сферы применения, методы и этапы изучения
Язык программирования Python является, пожалуй, одним из самых популярных. Используется в веб-разработке, DataScience, системах автоматизации, приложениях – сферы его применения поистине безграничны. Но главное преимущество Питона – это его низкий порог входа. Иными словами, обучиться программированию на этом языке может практически каждый.
Python обладает простым и понятным синтаксисом. Даже далекому от программирования человеку будет несложно разобраться в строках простенького кода. Какими еще преимуществами обладает этот язык, почему его выбирает весь мир, как и где лучше изучать Python, вы узнаете из нашего материала.
Краткая история создания языка программирования Python
Python сегодня входит в число наиболее популярных языков программирования. Неудивительно, что столько начинающих кодеров задаются вопросом, трудно ли учить язык программирования Python и есть ли вообще в этом смысл.
Python входит в самые различные информационные экосистемы, но, по большей части, он используется в бэкенде. Такие гиганты разработки, как Google, Facebook*, Stripe, Spotify, Netflix, применяют его в своих продуктах. Поэтому можно не сомневаться, что язык программирования Python способен стать неплохим стартом карьеры для программиста.
Python является языком программирования высокого уровня общего назначения. Сфера его применения весьма широка. В разработке приложений и веб-сайтов он тоже активно используется. Этот интерпретируемый объектно-ориентированный язык имеет открытый исходный код и динамическую семантику. Сам Python создавался посредством языка “Си”.
В 1989 г. Гвидо Ван Россум создал новый язык программирования под названием Python, а в 1991 г выпустил его. Главная цель, которую ставил перед собой автор — это упрощение процесса программирования. Чтобы писать код было проще, он должен стать более читабельным и понятным для человека. У Python открытый исходный код. Одно из преимуществ этого языка — возможность запускать программы на нём как на ОС Windows, так и на macOS и Linux.
Код, написанный на “питоне”, действительно легко читать и разбираться в его структурных элементах. Это делает язык программирования Python подходящим для начинающих. Но его возможности не сводятся лишь к базовым: на Python написаны и эффективно поддерживаются сложнейшие веб-платформы и высоконагруженные приложения.
Python поддерживает динамическую типизацию, парадигмы объектно-ориентированного программирования и императивного программирования. Поэтому его выбирают программисты, практикующие RAD-модель (быструю разработку).
Причины популярности Python
Интерпретируемость — одно из главных преимуществ “питона”. Напомним, что интерпретируемым называется тот язык, код на котором не нужно компилировать, а можно сразу запускать.
Запуск кода на Python возможен на любом ПК, интерпретаторы для него есть везде. А это значит, что разработчик может сразу видеть результат. Однако, будучи интерпретируемым языком, Python уступает по скорости компилируемым языкам (поскольку не работает непосредственно на компьютере).
- Интерпретируемость сильно упрощает тестирование и перемещение с платформы на платформу небольших блоков кода. Совместимость с большинством существующих ОС делает Python универсальным языком программирования.
- Он прекрасно подходит для тех, кто только начинает программировать. Данный высокоуровневый язык позволяет разработчику сосредоточиться на сути и целях, а не конкретных шагах и процедурах. По этой причине писать скрипты на Python оказывается быстрее, чем на многих других языках.
- Его сходство с естественным языком (английским) сильно облегчает его изучение, если сравнивать Python с другими языками программирования. Разработчику легко запомнить синтаксис “питона” и начать читать код.
- Помимо небольших прикладных скриптов, на Python можно писать и крупные коммерческие приложения, думая только о том, как обеспечить им необходимый функционал (все мелкие задачи решаются “под капотом”, и программисту не нужно беспокоиться о них). Надёжность делает язык программирования Python очень популярным.
Это четыре причины столь трепетной привязанности к “питону” со стороны программистов, хакеров и дата-сайентистов.
Ключевым фактором при его выборе является гибкость этого языка программирования и его соответствие ООП-парадигме. Поэтому его активно применяют в Data Science и машинном обучении.
Преимущества и недостатки использования Python
Преимущества языка программирования Python:
- Простота изучения. Язык программирования Python легко выучить с нуля, поскольку он ясен, логичен и читабелен. Сложный синтаксис и запутанные правила — это не про “питон”. Если вы владеете английским, то у вас всё получится.
- Высокая востребованность языка. В 2020 г. в рейтинге IEEE Spectrum Python занял первое место. Он не только широко распространён, но и применим в разных видах программных продуктов. Заработки Python-программистов очень неплохи, особенно в веб-разработке, машинном обучении и Data Science.
- Использование Python в технологиях искусственного интеллекта и машинного обучения. С помощью Python удобно производить сложные расчёты, поэтому он и пригодился в машинном обучения. А библиотеки, отвечающие за нейронные системы, пришлись очень кстати в ИИ.
- На языке программирования Python можно написать программу для ПК, мобильное и веб-приложение (сегодня в вебе и мобильной разработке очень много таких продуктов). У “питона” имеется множество расширений для создания микро- и макропроектов.
- Открытый исходный код и бесплатная доступность языка на официальном сайта. Кроме того, каждый может внести свой вклад в развитие Python и добавить новые фичи в него.
- Язык независим от ОС и с одинаковой эффективностью работает на главных платформах — Linux, Windows, macOS.
Команда GeekBrains совместно с международными специалистами по развитию карьеры подготовили материалы, которые помогут вам начать путь к профессии мечты.
Подборка содержит только самые востребованные и высокооплачиваемые специальности и направления в IT-сфере. 86% наших учеников с помощью данных материалов определились с карьерной целью на ближайшее будущее!
Скачивайте и используйте уже сегодня:
Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2023
Поможет разобраться в актуальной ситуации на рынке труда
Подборка 50+ ресурсов об IT-сфере
Только лучшие телеграм-каналы, каналы Youtube, подкасты, форумы и многое другое для того, чтобы узнавать новое про IT
ТОП 50+ сервисов и приложений от Geekbrains
Безопасные и надежные программы для работы в наши дни
- Медленная работа. “Питон” плохо подходит для создания высокопроизводительных приложений, лучше сразу выбрать другой язык.
- Крайне мало возможностей для процессорных оптимизаций: их сводит на нет особая модель памяти языка.
В этом и заключаются основные минусы данного языка — низкое быстродействие и недостаток возможностей для статического анализа кода. Эти проблемы тесно взаимосвязаны. Если удастся решить вторую, то откроются пути решения первой.
Сферы применения Python
Всю серверную часть веб-сайта можно написать на “питоне”. Но не на чистом Python, а на популярных фреймворках (Django, Flask), которые, в свою очередь, написаны на нём. Эти фреймворки упрощают процессы генерации html-страничек, которые пользователь видит в своём браузере, запросы к базе данных, обработку адресов.
К сегодняшнему дню уже написана масса дополнительных инструментов для реализации веб-приложений. Например, с помощью HTMLGen авторства сторонних разработчиков можно добавлять готовые классы для html-страницы на Python; пакет mod_python помогает запускать Apache-скрипты и при этом обеспечивать стабильное функционирование шаблонов Python Server Pages.
В области графики многие задачи тоже решаются с помощью языка программирования Python. Если вам необходимо адаптировать создаваемый графический интерфейс под стилистику операционной системы, где будет запускаться приложение, то вы можете использовать Python с дополнительными графическими библиотеками Dabo и PythonCard, которые значительно упростят процесс разработки.
Современная версия “питона” создавалась таким образом, чтобы максимально просто и ясно взаимодействовать с любыми базами данным. В частности, рабочая среда языка содержит программный интерфейс для работы с базами прямо в скрипте посредством SQL-запросов. Код на Python потребует лишь минимальных доработок, если нужно будет использовать его для БД Oracle и MySQL.
У Python есть интерфейсы для управления службами различных ОС, в которых он работает — Linux, Windows и др. Поэтому на “питоне” удобно писать портативные приложения для ПК. Уже давно язык программирования Python используют системные администраторы для написания своих программ. Посредством Python можно ускорять открытие и поиск файлов в папках, запуск программ, вычисления и другие типичные задачи.
В области вычислений язык программирования Python не менее продвинут, чем C++ и FORTRAN. Для осуществления математических вычислений создано расширение NumPy, работающее с уравнениями, массивами данных и другими их форматами. С момента установки этого расширения на ПК “питон” моментально интегрируется с библиотеками формул.
Однако NumPy можно использовать, помимо вычислений, также и для создания анимаций и рендеринга 3D-объектов (при котором нужно параллельно производить массу вычислений). Другое востребованное дополнение к Python под названием ScientificPython имеет собственные библиотеки для научных вычислений.
То есть, Python помогает не только с расчётами, но и с визуализацией полученных данных.
В машинном обучении активно используются не только основной инструментарий языка Python, но и фреймворки, а также дополнительные библиотеки, “заточенные” специально под ML. Наиболее популярные среди них — это TensorFlow (низкоуровневая библиотека, позволяющая пользователю самому создавать алгоритмы) и scikit-learn (который уже содержит наиболее часто встречающиеся алгоритмы обучения).
На языке программирования Python пишется такой функционал для машинного обучения, с помощью которого работают системы распознавания голосов и лиц. Python используют специалисты по глубокому обучению и создатели нейронный сетей.
Одна из наиболее востребованных ниш в IT, где используется Python — это написание коротких скриптов для автоматизации ряда рабочих процессов и стандартных процедур. К примеру, это небольшой код, автоматически обрабатывающий входящие письма: он сортирует их по наличию заданных ключевых фраз, чем сильно упрощает жизнь пользователю (делать то же самое вручную было бы сложно и долго).