هر آنچه باید درباره زبان برنامه نویسی پایتون بدانید
آیا زبان برنامه نویسی پایتون بهترین گزینه برای یادگیری اولین زبان برنامه نویسی است؟ این زبان چه امکاناتی در اختیار شما قرار می‌دهد و با یادگیری و کسب این مهارت، چه موقعیت شغلی می‌توانید داشته باشید؟ با ما در این مقاله همراه باشید تا تمام نکاتی که هر فردی باید در مورد یادگیری زبان پایتون بداند را مورد بررسی قرار دهیم.
پایتون چیست و چه کاربردی دارد؟
پایتون یک زبان برنامه نویسی بک‌اِند (Backend) است، که یادگیری آن برای افراد مبتدی و کسانی که تاکنون با هیچ زبان برنامه نویسی کار نکرده‌اند، بسیار عالی است. پایتون از جهات بسیاری، به Ruby شباهت دارد، اما در مقایسه با سایر زبان‌های برنامه نویسی، لفظ کمتری دارد یا در اصطلاح بدون درازگویی است.
این زبان، یک زبان برنامه نویسی سطح بالاست. بنابراین شما با جنبه‌های سطح پایین برنامه نویسی مانند مدیریت حافظه درگیر نخواهید شد.
زبان برنامه نویسی پایتون برای اسکریپت نویسی، وب کاوی و ایجاد مجموعه داده‌ها استفاده می‌شود. در مکاتب علمی و دانشگاهی، استفاده از پایتون برای رایانش علمی، محبوب است. در همین راستا نیز کتابخانه‌هایی نوشته شده‌اند که به اشتراک گذاری کدهای پروژه در پایتون را آسان‌تر می‌کنند.
Python یک زبان برنامه نویسی وب است. بنابراین با اینترنت در ارتباط و تعامل بوده، نحوه دریافت و ارسال درخواست‌های وب و گفتگو با پایگاه‌های داده را می‌داند. زبان پایتون، به شما کمک می‌کند تا در هنگام کد نویسی، نیازی به تعریف نوع داده، متغیر و این قبیل مسائل نداشته باشید. به همین دلیل نیز نوشتن کدهای پایتون، بسیار آسان بوده و به سرعت قابل انجام است.
جامعه پایتون دارای مستندات بسیار قوی و کاملی است که به مبتدیان این عرصه کمک می‌کند تا بتوانند به راحتی مفاهیم گوناگون را فراگرفته و اشکالات خود را برطرف کنند.
چرا پایتون بهترین گزینه برای یادگیری اولین زبان برنامه نویسی است؟
نحوه کدنویسی با زبان پایتون، شباهت زیادی به زبان انگلیسی دارد. بنابراین شما نیاز ندارید تا در هنگام نوشتن کدهای این زبان، به دنبال درک معنای نمادها باشید. با فراگیری این زبان برنامه نویسی، شما می‌توانید به تیمی متشکل از برنامه نویسان و طراحان نرم افزار بپیوندید. چرا که آشنایی با پایتون، مهارتی است که دارای ارزش بالا و درآمدزایی بسیاری است. مهارت پایتون شما را قادر می‌سازد تا بدانید چگونه پروژه‌ای ایجاد کنید که توسط تیم شما به خوبی حفظ شود و از سوی مشتریان نیز مورد استقبال قرار گیرد.
جالب است بدانید که برنامه نویسان پایتون، جزو پردرآمدترین افراد در قشر برنامه نویسان هستند. بنابراین اگر قصد دارید تا در تیم‌های تولید نرم افزار شروع به کار کنید، این خبر برای شما بسیار دلگرم کننده خواهد بود.
کاربرد زبان پایتون
پایتون یک زبان برنامه نویسی عمومی است که برخلاف HTML ، CSS و JavaScript می‌تواند علاوه بر توسعه وب، برای انواع کد نویسی‌ها و توسعه نرم افزارها نیز مورد استفاده قرار گیرد.
به طور کلی، زبان برنامه نویسی پایتون را می‌توان برای مواردی مانند:
- توسعه برنامه‌های تحت وب و تلفن همراه در بک‌اند (یا سمت سرور)
- برنامه‌های دسکتاپ و توسعه نرم افزار
- پردازش داده‌های بزرگ و انجام محاسبات ریاضی پیچیده
- نوشتن اسکریپت‌های سیستمی (ایجاد دستورالعمل‌هایی که به یک سیستم رایانه‌ای دستور انجام کاری را بدهد)
- ایجاد پس زمینه وب‌سایت‌ها
- دسترسی به داده‌های API
- یادگیری ماشین
- اتوماتیک کردن کارهای تکراری
و ... به کار برد.
آشنایی با فریم ورک‌های پایتون
شاید شما نیز تاکنون با لفظ فریم ورک مواجه شده باشید اما ندانید که این عبارت به چه معناست. به طور کلی، فریم ورک‌ها مجموعه‌ای از پکیج‌ها و ماژول‌ها هستند که به برنامه نویس کمک می‌کنند تا درگیر اعمال سطح پایین نشوند و پروژه‌های بزرگ را به آسانی پیاده سازی کنند.
به طور کلی فریم ورک‌های زبان برنامه نویسی پایتون را در چند دسته طبقه بندی می‌کنند:
فریم ورک‌های فول استک
فریم ورک‌های این دسته، به توسعه دهندگان کمک می‌کنند تا اموری همچون ساخت و مدیریت فرم‌ها، اعتبارسنجی فرم‌ها، ساخت تمپلیت و ... را انجام دهند. بنابراین می‌توان آنها را به عنوان راه حل کاملی برای تمامی نیازهای توسعه دهندگان دانست.
فریم ورک‌های میکرو فریم ورک
در این دسته، فریم ورک‌های سبکی قرار می‌گیرند که امکانات اضافه مانند لایه انتزاعی پایگاه داده، امکان اعتبارسنجی در فرم‌ها، استفاده از ابزارها و لود کردن کتابخانه‌ها را در اختیار توسعه دهندگان قرار نمی‌دهند. بنابراین کسانی که از این فریم ورک‌ها استفاده می‌کنند باید کدنویسی بیشتری انجام دهند و ملزومات مورد نیاز خود همچون کدهای جانبی را به صورت دستی به پروژه بیفزایند.
فریم ورک‌های Asynchronous
هر فریم ورک Asynchronous، نوعی میکرو فریم ورک است که می‌تواند اتصالاتی که به صورت نامتقارن برقرار شده‌اند را مدیریت و هندل کند.
فریم ورک‌های توسعه وب
فریم ورک‌های توسعه وب نیز مانند دیگر فریم ورک‌ها امکاناتی را در اختیار توسعه دهندگان قرار می‌دهند که کار آنها را ساده و آسان کند. از زبان برنامه نویسی پایتون برای توسعه سمت سرور در یک وب‌سایت استفاده می‌شود. برای این منظور نیز دو نوع فریم ورک با نام های Full Stack Frameworks و Non Full Stack Frameworks طراحی شده‌اند.
فریم ورک‌های Full Stack توسعه دهندگان را به طور کامل تحت پشتیبانی خود قرار می‌دهند و از میان آنها می‌توان به فریم ورک‌های Django، Web2Py، Turbo Gears و CubicWeb اشاره کرد.
از سوی دیگر فریم ورک‌های Non Full Stack، کامپوننت‌های خاصی در اختیار توسعه دهنده قرار نمی‌دهند. برخی از این فریم ورک‌ها نیز عبارتند از: Flask، CherryPy، Bottle و Tornado.
محبوب‌ترین فریم ورک‌های پایتون برای توسعه وب کدامند؟
فریم ورک‌های توسعه وب نیز مانند دیگر فریم ورک‌ها امکاناتی را در اختیار توسعه دهندگان قرار می‌دهند که کار آنها را ساده و آسان کند. Django و Flask را می‌توان به عنوان محبوب‌ترین فریم ورک‌های در پایتون دانست.
معروف‌ترین سایت‌هایی که با پایتون نوشته شده‌اند
جالب است بدانید بخش‌هایی از برخی وب‌سایت‌های معروف و بزرگ دنیا نیز با استفاده از زبان برنامه نویسی پایتون نوشته شده‌اند. از جمله این‌وبسایت‌ها می‌توان
- گوگل
- فیس بوک
- یوتیوب
- پینترست
- دراپ باکس
- اسپاتیفای
- نت فلیکس
- اینستاگرام (به منظور مدیریت سیستم مدیر محتوای خود)
را نام برد.
مزایای زبان پایتون
مزایای کدنویسی به زبان برنامه نویسی پایتون را می‌توان بدین شکل بیان کرد:
- پایتون به دلیل آسان بودن کدنویسی و درک کدهای نوشته شده، جزو محبوب‌ترین زبان‌های برنامه نویسی در سراسر دنیاست.
- یک زبان برنامه نویسی شی گرا است و می‌تواند برای نوشتن کدهای تابعی (Functional) مورد استفاده قرار گیرد.
- توسعه و راه اندازی یک برنام به زبان پایتون، نسبت به زبان‌های برنامه نویسی دیگری همچون Java یا C# به زمان کمتری نیاز دارد.
- در این زبان برنامه نویسی، پکیج‌های گوناگونی برای پیاده سازی و اجرای پروژه‌های یادگیری ماشین و انجام تحلیل‌ها وجود دارد.
- تعداد زیادی انجمن، کتاب، ویدئو و ... برای پشتیبانی از توسعه دهندگان پایتون در دسترس آنها قرار دارد.
- تقریباً هر نوع برنامه‌ای، از پیش بینی تحلیلی تا رابط کاربری، در زبان پایتون قابل پیاده سازی و اجراست.
معایب زبان برنامه نویسی پایتون
پایتون نیز همانند دیگر زمان‌های برنامه نویسی، علاوه بر مزایایی که ارائه می‌دهد، دارای معایبی است که برخی از آنها عبارتند از:
- اجرای برنامه‌هایی که به زبان پایتون نوشته می‌شوند، نسبت به برنامه‌هایC++ ، C# و Java کندتر است. این کندی، به دلیل عدم وجود بهینه سازهای Just In Time در ساختار پایتون است.
- محدودیت فضای سفید یا white-space در شیوه کد نویسی زبان پایتون، اجرای آن را برای رمزگذارهای جدید کمی دشوار می‌کند.
- پایتون، امکان استفاده از ویژگی‌های پیشرفته برای پردازش‌های آماری مانند R را ارائه نمی‌دهد.
- زبان پایتون برای سیستم‌های سطح پایین و تعاملات سخت افزاری مناسب نیست.
پایتون چگونه کدها را اجرا می‌کند؟
تصویر زیر، نحوه کار پایتون بر روی ماشینی که کدها روی آن قرار دارند را نشان می دهد:
نکته کلیدی این است که مفسر یا Interpreter در اینجا مترجمی است که وظیفه ترجمه زبان پایتون (سطح بالا) به زبان ماشین (سطح پایین) را برعهده دارد.
نحوه اجرای کدهای پایتون نیز به شرح زیر است:
یک ماشین مجازی پایتون، در محل نصب پکیج‌ها و کتابخانه‌های پایتون ایجاد می‌شود.
سپس کد پایتون در فایل‌هایی با پسوند py. نوشته می‌شود.
CPython، کد پایتون را به صورت یک بایت کد کامپایل می‌کند. این بایت کد، برای ماشین مجازی پایتون قابل درک است.
برای اجرای بایت کد، کدها در زمان اجرا تفسیر می‌شوند. سپس کد شما از فرمت بایت کد به کد ماشین ترجمه می‌شود.
بایت کد پایتون وابسته به ماشین مجازی پایتون است و این امر باعث می‌شود تا زبان برنامه نویسی پایتون، به ماشین وابسته نباشد. بنابراین ما می‌توانیم کد پایتون را در یک سیستم عامل بنویسیم، آن را در سیستم عامل دیگر کپی کنیم و به سادگی آن را اجرا کنیم.
استفاده از زبان برنامه نویسی پایتون برای طراحی وب‌سایت
در این مطلب به معرفی ماهیت و ویژگی‌های زبان برنامه نویسی پایتون پرداختیم و دیدیم که از این زبان می‌توان برای طراحی انواع سیستم‌های نرم افزاری و وب‌سایت‌ها استفاده کرد. اگر شما نیز در فکر طراحی وب‌سایت با زبان پایتون هستید، می‌توانید سفارشات طراحی وب‌سایت خود را به سایت کد نگار بسپارید و علاوه بر طراحی یک سایت کامل و بی نقص از دیگر خدمات این مجموعه برای تجزیه و تحلیل وب‌سایت خود نیز استفاده کنید.
