python 2.7 中文教程-1:简介

Python是一门简单易学,功能强大的编程语言。它具有高效的高层次数据结构,简单但有效的方式支持面向对象编程,语法优雅,动态类型,解释执行。使之成为多数平台上很多领域的脚本和快速应用开发的理想语言。它的设计理念强调代码的可读性, 跟C ++或Java等语言比可以用更少的代码实现同样的概念。Python能清晰地实现小型和大型程序。

Python解释器及其丰富的标准库的源码或者二进制版本可以从http://www.python.org/免费获取和转发。该还包含很多免费的第三方Python模块、程序、工具的发布链接及附加文档。

Python的解释器很容易用C或C++(或其他c可以调用的语言)扩展新功能和数据类型。 Python也适用于作为定制应用的扩展语言。

Python支持多种编程范式,包括面向对象的,命令式和函数式或过程式编程风格。它具有动态类型系统和自动内存管理和拥有庞大而全面的标准库

Python虚拟机本身几乎可以在所有的作业系统中运行。使用一些诸如py2exe、PyPy、PyInstaller之类的工具可以将Python源代码转换成可以脱离Python解释器运行的程序。

Python的官方解释器是CPython,该解释器用C语言编写,是一个由社区驱动的自由软件,目前由Python软件基金会管理。

本教程向读者通俗地介绍Python语言和系统的基本概念和特点。配合Python解释器边学边练最佳,所有例子已经自包含在教程中,也可离线阅读。

标准对象和模块参见The Python Standard LibraryThe Python Language Reference提供了Python更正式的说明。要用C或C++编写扩展参见Extending and Embedding the Python InterpreterPython/C API Reference Manual

本教程不会面面俱到。它介绍了许多Python的最引人注目的特性,会让你了解python风格。看完之后可阅读和编写Python模块。

所有例子基于linux演示,不考虑Windows。

python的设计哲学与定位 

Python的设计哲学是“优雅”、“明确”、“简单”。因此其对手Perl语言中“总是有多种方法来做同一件事”的理念在Python开发者中通 常是难以忍受的。Python开发者的哲学是“用一种方法,最好是只有一种方法来做一件事”。在设计Python语言时,如果面临多种选择,Python 开发者一般会拒绝花俏的语法,而选择明确没有或者很少有歧义的语法。由于这种设计观念的差异,Python源代码通常被认为比Perl具备更好的可读性, 并且能够支撑大规模的软件开发。这些准则被称为Python格言。在Python解释器内运行import this可以获得完整的列表。

Python开发人员尽量避开不成熟或者不重要的优化。一些针对非重要部位的加快运行速度的补丁通常不会被合并到Python内。所以很多人 [谁?]认为Python很慢。不过,根据二八定律,大多数程序对速度要求不高。在某些对运行速度要求很高的情况,Python设计师倾向于使用JIT技 术,或者用使用C/C++语言改写这部分程序。目前可用的JIT技术是PyPy。

实际上python很多标准模块,比如socket等是c实现的,效率通常比一般开发用c语言的实现要高。另外python中的ctypes和 cpython可以达到c语言类似的效率。pypy在科学计算等相关方面效率可以接近C语言,但是在其他方面效率最多和java差不多,远不及C。

python的哲学基本上符合了伟大的世界历史名人老子的思想

python的地位

Python是什么,是蟒蛇么?
什么,是一种编程语言?这个是大陆很多测试从业者的反应。

我们来看看国际权威机构对python地位的评价:

IEEE 2015年对python的整体评价:

以上图片来源于http://spectrum.ieee.org/computing/software/the-2015-top-ten-programming-languages

从上图可以看出,python位于第四名,主要用于web开发和系统管理。

比较常用TIOBE编程排名http://www.tiobe.com/tiobe_index?page=index的python位于第五名:

 编程语言流行指数python位于第二名,如下http://pypl.github.io/PYPL.html

无论那个排名,python都是脚本语言的老大。整体综合python位于第2-5名之间。在大陆,python因为中文资料相对匮乏,使用者偏少,但是也在快速发展中。

 

Python的使用范围

大陆开源软件排名第一的翻墙goagent就是纯python书写的。翻墙软件Shadowsocks也有python实现。

豆瓣网、知乎、果壳、海淘通、Reddit等公司python占了大头。

YouTube、Google、Facebook、Yahoo!、NASA等公司python是核心语言。

阿里巴巴、腾讯、百度、OPPO等有较大规模的python应用。

安卓电池分析工具:https://github.com/google/battery-historian

 

 

  • Web开发

Python经常被用于Web开发。比如,通过mod_wsgi模块,Apache可以运行用Python编写的Web程序。使用Python语言编写的 Gunicorn作为Web服务器,也能够运行Python语言编写的Web程序。Python定义了WSGI标准应用接口来协调Http服务器与基于 Python的Web程序之间的沟通。一些Web框架,如Django、Pyramid、TurboGears、web2py、Zope、Flask、tornoda等,可以让程序员轻松地开发和管理复杂的Web程序。 
Python 对于各种网络协议的支持很完善,因此经常被用于编写服务器软件、网络蠕虫。第三方库Twisted支持异步在线编写程序和多数标准的网络协议(包含客户端 和服务器),并且提供了多种工具,被广泛用于编写高性能的服务器软件。另有gevent这个流行的第三方库,同样能够支持高性能高并发的网络开发。

爬虫相关的库有lxml、re、urllib2、BeautifulSoup、scrapy等。

根据IEEE统计、Python是仅次于Java的第2大web开发语言。

 

  • GUI开发:

Python本身包含的Tkinter库能够支持简单的GUI开发。但是越来越多的Python程序员选择wxPython或者PyQt来开发跨平台的桌面软件。使用它们开发的桌面软件运行速度快,与用户的桌面环境相契合。通过PyInstaller还能将程序发布为独立的安装程序包。与C++相比较,使用Python开发桌面软件通常更快更容易。

 

  • 操作系统:

在很多作业系统里,Python是标准的系统组件。大多数Linux发布版以及NetBSD、OpenBSD和Mac OS X都集成了Python,可以在终端机下直接运行Python。有一些Linux发布版的安装器使用Python语言编写,比如Ubuntu的Ubiquity安装器、Red Hat Linux和Fedora的Anaconda安装器。Gentoo Linux使用Python来编写它的Portage包管理系统。Python标准库包含了多个调用作业系统功能的库。通过pywin32这个第三方软件包,Python能够访问Windows的COM服务及其它Windows API。使用IronPython,Python程序能够直接调用.Net Framework。一般说来,Python编写的系统管理脚本在可读性、性能、源代码重用度、扩展性几方面都优于普通的shell脚本。在树莓派等相关硬件的系统中,python是核心语言。

 

  • 自动化测试

多数工具集成python作为开发语言。比如自动化测试工具Appium、Selenium等。性能测试工具Grinder。

UI测试有uiautomator、sikuli、PyAutoGUI、pywinauto、ldtp、dogtail等。

Python的性能测试库multi-mechanize和locustio、funkload等模块具备强大的编程能力,通常扩展性和执行效率远强于Loadrunner和Jmeter。

Python在自动化测试交付很有知名度。比如Scons、buildbot(在谷歌chrome os使用)等。Jenkins有大量的python插件,比如facebook开发的https://github.com/facebook/buck

自动化测试框架pytest、Lettuce、Robot Framework、behave等有一定名气。

接口测试Python大量的库支持大量协议,比如HTTP,就可以requests基于pytest很快定制简单的接口测试框架。

抓包与流量控制有scapy、ATC、mitmproxy等。

命令行自动化有 pexpect、paramiko、subprocess、Fabric等。

安全测试:Flawfinder(http://www.dwheeler.com/flawfinder/)、knock(https://github.com/guelfoweb/knock)等
死链接检查:LinkChecker等
bug管理:Trac、roundup等

python的测试工具之多,以致有一个专门的网页收集:https://wiki.python.org/moin/PythonTestingToolsTaxonomy

 

  • 跨语言协作:胶水语言:

python是各种语言交互的最佳语言。python本身有c,java,c#的实现,可以直接调用对应语言的相关功能。对于主流的语言,python都可以良好的交互。

 

  • 科学计算:

NumPy、SciPy、Matplotlib可以让Python程序员编写科学计算程序。Python一开始就在科学计算方面很出名,现在也是大数据处理的核心语言,多数云平台选择python作为核心语言。

 

  • 游戏

很多游戏使用C++编写图形显示等高性能模块,而使用Python或者Lua编写游戏的逻辑、服务器。相较于Python,Lua的功能更简单、体积更小;而Python则支持更多的特性和数据类型。很多游戏,如EVE Online使用Python来处理游戏中繁多的逻辑。

python历史 

Python的创始人为吉多·范罗苏姆(Guido van Rossum)。

1989年的圣诞节期间,吉多·范罗苏姆为了在阿姆斯特丹打发时间,决心开发一个新的脚本解释程序,作为ABC语言的一种继承。之所以选中Python作为程序的名字,是因为他是一个蒙提·派森的飞行马戏团( Monty Python's Flying Circus)的爱好者。ABC是由吉多参加设计的一种教学语言。就吉多本人看来,ABC这种语言非常优美和强大,是专门为非专业程序员设计的。但认为是非开放造成的。吉多决心在Python中避免这一错误,并取得了非常好的效果,完美结合了C和其他一些语言。

就这样,Python在吉多手中诞生了。实际上,第一个实现是在Mac机上。可以说,Python是从ABC发展起来,主要受到了Modula-3(另一种相当优美且强大的语言,为小型团体所设计的)的影响。并且结合了Unix shell和C的习惯。

目前吉多仍然是Python的主要开发者,决定整个Python语言的发展方向。Python社区经常称呼他是仁慈的独裁者。

Python 2.0于2000年10月16日发布,增加了实现完整的垃圾回收,并且支持Unicode。同时,整个开发过程更加透明,社区对开发进度的影响逐渐扩大。 Python 3.0于2008年12月3日发布,此版不完全兼容之前的Python源代码。不过,很多新特性后来也被移植到旧的Python 2.6/2.7版本。

Python是完全面向对象的语言。函数、模块、数字、字符串都是对象。并且完全支持继承、重载、派生、多继承,有益于增强源代码的复用性。 Python支持重载运算符,因此Python也支持泛型设计。相对于Lisp这种传统的函数式编程语言,Python对函数式设计只提供了有限的支持。 有两个标准库(functools, itertools)提供了Haskell和Standard ML中久经考验的函数式程序设计工具。

虽然Python可能被粗略地分类为“脚本语言”(script language),但实际上一些大规模软件开发计划例如Zope、Mnet及BitTorrent,Google也广泛地使用它。Python的支持者 较喜欢称它为一种高级动态编程语言,原因是“脚本语言”泛指仅作简单程序设计任务的语言,如shell script、VBScript等只能处理简单任务的编程语言,并不能与Python相提并论。

Python本身被设计为可扩充的。并非所有的特性和功能都集成到语言核心。Python提供了丰富的API和工具,以便程序员能够轻松地使用C语 言、C++、Cython来编写扩充模块。Python编译器本身也可以被集成到其它需要脚本语言的程序内。因此,很多人还把Python作为一种“胶水 语言”(glue language)使用。使用Python将其他语言编写的程序进行集成和封装。在Google内部的很多项目,例如Google Engine使用C++编写性能要求极高的部分,然后用Python或Java/Go调用相应的模块。《Python技术手册》的作者马特利(Alex Martelli)说:“这很难讲,不过,2004年,Python已在Google内部使用,Google召募许多Python高手,但在这之前就已决 定使用Python。他们的目的是尽量使用Python,在不得已时改用C++;在操控硬件的场合使用C++,在快速开发时候使用Python。”

 

如何选择python第三方模块 

 

1,http://stackoverflow.com/ 是选择模块的首选。在里面搜索python相关内容,一般会有python模块的比较。

 

2,pypi( https://pypi.python.org/pypi )是选择python模块最重要的依据。

 

    pypi上面汇集了python的多数模块。比如 https://pypi.python.org/pypi/pexpect/3.0 是pexpect模块的介绍。 20553 downloads in the last month 表明上个月总共被下载了20553次。如果模块只在pypi上面提供下载,且月下载量不足1000,一般是用户很少,通常不推荐使用(用户很少的专用领域除外)。

 

3,linux的包管理提供了丰富的高质量的python模块,可以尝试使用。

 

    比如在centos中使用 "yum search all pexpect"

 

4,pythonxy 封装很多优秀的windows上的python模块,安装方便,推荐。

https://python-xy.github.io/downloads.html

 

安装

1,Linux类系统自带,初学使用默认即可。

2,Windows安装:推荐https://python-xy.github.io/downloads.html首页下载安装,比较大,耗时较长。https://www.python.org/downloads/有标准安装版本。

注意: Python3在网络等方面有较大的改进、与python2不兼容。但是有一些外部库还不支持Python3,通常安装python2比较好。

 

python集成开发环境

通用IDE|文本编辑器

很多并非集成开发环境软件的文本编辑器,也对Python有不同程度的支持,并且加上专门为Python设计的编辑器插件也会有很高的可用性。

  • eclipse + pydev插件,目前对Python 3.X只支持到3.0

  • emacs + 插件

  • NetBeans + 插件

  • SlickEdit

  • Geany 推荐

  • TextMate

  • Python Tools for Visual Studio

  • Vim + 插件

  • Sublime Text + 插件

  • EditPlus

  • UltraEdit

  • PSPad

  • Editra 由Python开发的程序编辑器。

  • PyCharm 推荐

  • Notepad++ 推荐

专门为Python设计的IDE软件

适用于Python的集成开发环境(IDE)软件,除了标准二进制发布包所附的IDLE之外,还有许多其他选择。其中有些软件设计有语法着色、语法检查、 运行调试、自动补全、智能感知等便利功能。由于Python的跨平台出身,这些软件往往也具备各种操作系统的版本或一定的移植性。

  • Eric:基于PyQt的自由软件,功能强大。支持自动补全、智能感知、自动语法检查、工程管理、svn/cvs集成、自动单元测试等功 能。调试功能与Visual Studio和Eclipse类似。目前同时有两个版本。Eric4支持Python2.x,Eric5支持Python3.x。使用前需要先安装相应的 PyQt版本。

  • IDLE:Python“标准”IDE。一般随Python而安装,支持较少的编辑功能。调试功能也比较弱。

  • Komodo和Komodo Edit:后者是前者的免费精简版。也可以用于PHP,Ruby,Javascript,Perl,Web和云开发。

  • PyCharm:由JetBrains打造,该公司的Java IDE软件IntelliJ拥有海量的用户;PyCharm具备一般IDE的功能,比如,调试、语法高亮、Project管理、代码跳转、智能提示、自动 完成、单元测试、版本控制等等,同时另外,PyCharm还提供了一些很好的功能用于Django开发,同时支持Google App Engine,更酷的是,PyCharm支持IronPython。PyCharm是商业软件,目前已经到2.5版本。
    推荐

  • PythonWin:包含在pywin32内的编辑器,仅适用于Windows。

  • SPE(Stani's Python Editor):功能较多的免费软件,依赖wxPython。

  • Ulipad:功能较全的免费软件,依赖wxPython。

  • WingIDE:可能是功能最全的IDE,但不是免费软件。强烈推荐 wingide破解参考

  • PyScripter:功能较全的开源IDE,使用Delphi开发。

 

更多参考资料:https://wiki.python.org/moin/IntegratedDevelopmentEnvironments

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