Python有哪些技術(shù)上的優(yōu)點
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1. 面向?qū)ο蠛秃瘮?shù)式
從根本上講,Python是一種面向?qū)ο蟮恼Z言。它的類模型支持多態(tài)、運算符重載和多重繼承等高級概念,并且以Python特有的簡潔的語法和類型為背景,OOP十分易于使用。事實上,即使你不懂這些術(shù)語,仍會發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)Python比學(xué)習(xí)其他OOP語言要容易得多。
除了作為一種強大的代碼組織和重用手段以外,Python的OOP本質(zhì)使它成為其他面向?qū)ο笙到y(tǒng)語言的理想腳本工具。例如,通過適當(dāng)?shù)恼辰哟a,Python程序可以對C++、Java和C#的類進行子類的定制。
OOP只是Python的一個選擇而已,這一點非常重要。即使不能立馬成為一個面向?qū)ο蟾呤郑阃瑯涌梢岳^續(xù)深入學(xué)習(xí)。就像C++一樣,Python既支持面向?qū)ο缶幊桃仓С置嫦蜻^程編程的模式。如果條件允許,其面向?qū)ο蟮墓ぞ呖梢粤⒓磁缮嫌脠?。這對策略開發(fā)模式十分有用,該模式常用于軟件開發(fā)的設(shè)計階段。
除了最初的過程式(語句為基礎(chǔ))和面向?qū)ο螅悶榛A(chǔ))的編程范式,Python在最近幾年內(nèi)置了對函數(shù)式編程的支持——一個多數(shù)情況下包括生成器、推導(dǎo)、閉包、映射、裝飾器、匿名lambda函數(shù)和第一類函數(shù)對象的集合。這是對其本身OOP工具的補充和替代。
2. 免費
Python的使用和分發(fā)是完全免費的。就像其他的開源軟件一樣,例如,Tcl、Perl、Linux和Apache。你可以從Internet上免費獲得Python的源代碼。你可以不受限制地復(fù)制Python,或?qū)⑵淝度肽愕南到y(tǒng)或者隨產(chǎn)品一起發(fā)布。實際上,如果你愿意的話,甚至可以銷售它的源代碼。
但請別誤會:“免費”并不代表“沒有支持”。恰恰相反,Python的在線社區(qū)對用戶需求的響應(yīng)和商業(yè)軟件一樣快。而且,由于Python完全開放源代碼,提高了開發(fā)者的實力,并產(chǎn)生了一個很大的專家團隊。
盡管研究或改變一種程序語言的實現(xiàn)并不是對每一個人來說都那么有趣,但是當(dāng)你知道如果需要的話可以做到這些,該是多么的令人欣慰。你不需要去依賴商業(yè)廠商的智慧,因為最終的文檔和終極的凈土(源碼)任憑你的使用。
Python的開發(fā)是由社區(qū)驅(qū)動的,是Internet大范圍的協(xié)同合作努力的結(jié)果。Python語言的改變必須遵循一套規(guī)范而有約束力的程序(稱作PEP流程),并需要經(jīng)過規(guī)范的測試系統(tǒng)進行徹底檢查。正是這樣才使得Python相對于其他語言和系統(tǒng)可以保守地持續(xù)改進。
盡管Python 2.X和Python 3.X版本之間的分裂有力并蓄意地破壞了這項傳統(tǒng),但通常它仍然體現(xiàn)在Python的這兩個系列內(nèi)部。
3. 可移植
Python的標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)是由可移植的ANSI C編寫的,可以在目前所有主流平臺上編譯和運行。例如,如今從掌上電腦(PDA)到超級計算機,隨處可見 Python的運行。Python可以在下列平臺上運行(這里只是部分列表):
Linux和UNIX系統(tǒng)
微軟Windows(所有現(xiàn)代版本)
Mac OS(包括OS X 和經(jīng)典版)
BeOS、OS/2、VMS和QNX
實時操作系統(tǒng),例如VxWorks
Cray超級計算機和IBM大型機
運行Palm OS、PocketPC和Linux的PDA
運行 Symbian OS和Windows Mobile 的移動電話
游戲終端和iPod
運行谷歌安卓系統(tǒng)和蘋果iOS系統(tǒng)的平板和智能手機
以及更多
除了語言解釋器本身以外,Python發(fā)行時自帶的標(biāo)準(zhǔn)庫和模塊在實現(xiàn)上也都盡可能地考慮到了跨平臺的移植性。此外,Python程序自動編譯成可移植的字節(jié)碼,這些字節(jié)碼在已安裝兼容版本Python的平臺上運行的結(jié)果都是相同的。
這些意味著Python程序的核心語言和標(biāo)準(zhǔn)庫可以在Linux、Windows和其他帶有Python解釋器的平臺上無差別地運行。大多數(shù)Python外圍接口都有平臺相關(guān)的擴展(例如COM支持Windows),但是核心語言和庫在任何平臺都一樣。
就像之前我們提到的那樣,Python還包含了一個叫作tkinter(Tkinter的2.X版本)的Tk GUI工具包,它可以使Python程序?qū)崿F(xiàn)功能完整的,無須做任何修改即可在所有主流GUI桌面平臺運行的用戶圖形界面。
4. 功能強大
從語言特性的角度來看,Python是一個混合體。它豐富的工具集使它介于傳統(tǒng)的腳本語言(如Tcl、Scheme和Perl)和系統(tǒng)語言(如C、C++和Java)之間。Python提供了所有腳本語言的簡單和易用性,并且具有那些在編譯語言中才能找到的高級軟件工程工具。
不像其他腳本語言不同,這種結(jié)合使Python在長期大型的開發(fā)項目中十分有用。下面是一些Python工具箱中的工具簡介:
動態(tài)類型
Python在程序運行過程中跟蹤對象的類型,不需要代碼中進行關(guān)于復(fù)雜的類型和大小的聲明。事實上,Python中沒有類型或變量聲明這種做法。因為Python代碼不約束數(shù)據(jù)的類型,它往往自動地應(yīng)用了一種廣義上的對象。
自動內(nèi)存管理
Python自動為對象分配空間,并且當(dāng)對象不再使用時將自動撤銷空間(“垃圾回收”),當(dāng)需要時自動擴展或收縮。正如你將學(xué)到的,Python能夠幫你完成底層的內(nèi)存管理。
大型程序支持
為了能建立更大規(guī)模的系統(tǒng),Python包含了模塊、類和異常等工具。這些工具允許你把系統(tǒng)組織為組件,使用OOP重用并定制代碼,并以一種優(yōu)雅的方式處理事件和錯誤。前面提到的Python函數(shù)式編程工具,提供了實現(xiàn)相同目標(biāo)的其他方法。
內(nèi)置對象類型
Python提供了常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為語言的基本組成部分。例如,列表(list)、字典(dictionary)、字符串(string)。我們將會看到,它們靈活并易于使用。例如,內(nèi)置對象可以根據(jù)需求擴展或收縮,可以任意地組織復(fù)雜的信息等。
內(nèi)置工具
為了對以上對象類型進行處理,Python自帶了許多強大的標(biāo)準(zhǔn)操作,包括拼接(concatenation)、分片(slice)、排序(sort)和映射(mapping)等。
庫工具
為了完成更多特定的任務(wù),Python預(yù)置了許多預(yù)編碼的庫工具,從正則表達式匹配到網(wǎng)絡(luò)都支持。當(dāng)你掌握了語言本身,就能在應(yīng)用級的操作中使用Python的庫工具。
第三方工具
由于Python是開源的,它鼓勵開發(fā)者提供Python內(nèi)置工具之外的預(yù)編碼工具。你可以在網(wǎng)上找到COM、圖像處理、數(shù)值編程、XML、數(shù)據(jù)庫訪問等許多免費的支持工具。
除了這一系列的Python工具外,Python保持了相當(dāng)簡潔的語法和設(shè)計。綜合這一切得到的就是一個具有腳本語言所有可用性的強大編程工具。
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5. 可混合
Python程序可以以多種方式輕易地與其他語言編寫的組件“粘接”在一起。例如,Python的C語言API可以幫助Python程序靈活地調(diào)用C程序。這意味著可以根據(jù)需要給Python程序添加功能,或者在其他環(huán)境系統(tǒng)中使用Python。
例如,將Python與C或者C++寫成的庫文件混合起來,使Python成為一個前端語言和定制工具。就像之前我們所提到過的那樣,這使Python成為一個很好的快速原型工具;系統(tǒng)可以在開發(fā)初期出于速度考慮使用Python實現(xiàn),然后轉(zhuǎn)移至C,根據(jù)不同時期性能的需要逐步實現(xiàn)系統(tǒng)。
6. 相對簡單易用
同其他語言(如C++、Java和C#)相比,Python編程對大多數(shù)用戶來講出奇得簡單。要運行Python程序,你只需簡單地鍵入Python程序并運行就可以了。不需要其他語言(如C或C++)所必需的編譯和鏈接等中間步驟。
Python可立即執(zhí)行程序,這形成了一種交互式編程體驗和不同情況下快速調(diào)整的能力,往往在修改代碼后幾乎能立即看到程序改變后的效果。
當(dāng)然,開發(fā)周期短僅僅是Python易用性的一方面的體現(xiàn)。Python提供了簡潔的語法和強大的內(nèi)置工具。實際上,Python曾被稱為“可執(zhí)行的偽代碼”。由于它減少了其他工具常見的復(fù)雜性,在實現(xiàn)相同的功能時,Python程序比采用其他流行語言編寫的程序更為簡單、小巧,也更靈活。
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7. 相對簡單易學(xué)
這一部分引出了本書的重點:尤其同其他廣泛使用的編程語言比較時,Python語言的核心相當(dāng)簡單易學(xué)。實際上,如果你是一位有經(jīng)驗的程序員,你可以期望在幾天內(nèi)寫出小規(guī)模的Python代碼,你也許能在幾個小時之內(nèi)習(xí)得Python的一招一式,但是你并不能指望在如此短的時間內(nèi)成為專家(忘掉市面上的那些宣傳廣告吧)。
當(dāng)然,掌握任何像今天Python這樣的充實主題都不是一件輕松事,我們將在本書的剩余部分致力于此項任務(wù)。但是為了掌握Python而進行的真正投資是非常值得的——最終你會獲取幾乎在每個計算機應(yīng)用程序領(lǐng)域都適用的編程技能。此外,很多人還發(fā)現(xiàn)Python的學(xué)習(xí)曲線比其他的編程語言更加平緩。
這對于那些想學(xué)習(xí)語言以在工作中應(yīng)用的專業(yè)人員來說是一個好消息,同樣對于那些使用Python層進行定制和控制的系統(tǒng)的終端用戶來說,也是一個好消息。如今,許多系統(tǒng)都依賴于這一事實:用戶可以在沒有或者得到很少支持的情況下就學(xué)到足夠的Python知識以便當(dāng)場增刪他們的Python定制化代碼。
此外,Python還孕育出一群不以編程為生而以編程為樂的用戶,他們并不需要掌握全面的軟件開發(fā)技巧。盡管Python還是有很多高級編程工具,但不論對初學(xué)者還是行家來說,Python的核心語言精髓仍是相當(dāng)簡單的。
8. 以Monty Python命名
好的,在講完這么多技術(shù)方面的優(yōu)勢后,我想再揭露一個Python世界里面令人驚奇而保守良好的小秘密。
盡管Python的書和圖標(biāo)中有很多爬行動物,真相卻是Python以英國喜劇組“Monty Python”命名——這是BBC 在20世紀(jì)70年代喜劇《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》在內(nèi)的大電影的制片方。Python的最初創(chuàng)作者是Monty Python的粉絲,這同其他許多的軟件開發(fā)者一樣(事實上,這兩個領(lǐng)域存在某種對稱性……)。
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▲《Python學(xué)習(xí)手冊》書封上的爬行動物
這段有趣的歷史無疑增加了Python代碼例子的幽默屬性。例如,作為一般變量名命名傳統(tǒng)的“foo”和“bar”在Python世界中變成了“spam”和“eggs”。而在Python中偶爾出現(xiàn)的“Brian”,“ni”和“shrubbery”表現(xiàn)得也同此類似。它甚至影響了Python的整個社區(qū)。
當(dāng)然了,如果你對這部喜劇非常熟悉,就能體會這其中的笑點,但如果不熟悉則相反。你不必非得熟悉Monty Python這部劇來了解從劇中獲得靈感的例子(包括你將在本書中看到的許多例子),但至少你現(xiàn)在知道它們的起源了。(嗨——我已經(jīng)告訴你啦。)
02
Python和其他語言比較起來怎么樣
最后,你也許已經(jīng)知道了,人們往往將Python與Perl、Tcl和Javat等語言相比較。這部分總結(jié)這方面的一些普遍共識。
我想預(yù)先表明我個人并不喜歡通過詆毀競爭者來獲勝——這在長期是行不通的,而且也不是這里的目的。此外,這并不是一場零和游戲——絕大多數(shù)的程序員在他們的職業(yè)生涯中都會使用許多語言。盡管如此,編程工具也展示出值得考慮的選擇和權(quán)衡。畢竟,如果Python沒有比它的競爭者提供更多的東西,那么它一開始就不會被人們使用了。
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我們之前已經(jīng)介紹過性能上的權(quán)衡,那么這里重點談一下功能。盡管下面列舉的這些語言也是值得學(xué)習(xí)和使用的有力工具,但人們通常認為Python:
比Tcl強大。Python強有力地支持“大規(guī)模編程”,使其適用于開發(fā)大型系統(tǒng),它的應(yīng)用程序庫也更加豐富。
比Perl更具可讀性。Python有著簡潔的語法和簡單連貫的設(shè)計,這反過來使得Python更具可讀性和更易于維護,同時有助于減少程序bug。
比Java和C#更簡單、更易于使用。Python是一門腳本語言,但Java和C#兩者從像C++這樣更加大型的OOP系統(tǒng)語言中繼承了許多語法和復(fù)雜性。
比C++更簡單、更易于使用。Python代碼比等效的C++代碼更加簡單,長度只有其五分之一到三分之一。盡管作為腳本語言,Python有時能扮演許多不同的角色。
比C更加簡單和高級。Python遠離底層硬件架構(gòu)從而降低了代碼復(fù)雜性,擁有更好的組織結(jié)構(gòu),并比C(C++的祖先)更加友善。
比Visual Basic更強大,用途廣泛,也更具備跨平臺特性。Python是更加廣泛使用的更豐富的語言,它的開源本質(zhì)意味著它不可能被某一個公司所掌控。
比PHP更易懂并且用途更廣。Python也用來構(gòu)建Web站點,但是,它也應(yīng)用于幾乎每個計算機領(lǐng)域,從機器人到電影動畫和游戲。
比JavaScript更強大和用途廣泛。Python有一個更大的工具集,也并不是牢牢地束縛于Web開發(fā)。它也用于科學(xué)建模、儀器調(diào)試等。
比Ruby更具可讀性,并更為人們所接受。Python的語法混亂更少,尤其在較復(fù)雜代碼中,同時它的OOP對用戶和和不太使用OOP的工程中是完全可選的。
比Lua更成熟和受到更廣泛關(guān)注。Python更加龐大的特性集合和更加擴展的庫支持給予其比Lua(一門和Tcl一樣的嵌入式“膠水”語言)更加寬廣的視野。
比SmallTalk、Lisp和Prolog更不晦澀。Python擁有這類函數(shù)式語言的動態(tài)品味,但是也擁有開發(fā)者和定制系統(tǒng)終端用戶都可接受的傳統(tǒng)語法。
特別是對不僅僅用于個人掃描文本文件,未來會被人們(包括你在內(nèi))讀到的程序而言,很多人會發(fā)現(xiàn)Python比目前任何可用的腳本或編程語言都劃得來。不僅如此,除非你的應(yīng)用要求最尖端的性能,Python往往是C、C++和Java等系統(tǒng)開發(fā)語言的一個不錯的替代品:Python代碼能夠常常實現(xiàn)相同的目標(biāo),卻會減少很多編寫、調(diào)試和維護的麻煩。
當(dāng)然,本文作者從1992年就已經(jīng)是Python的正式布道者了,所以盡可能接受這些意見吧(其他語言的擁護者的利益可能會受到些損失)。然而,所有這些觀點的確代表了投入時間和精力來探索Python的眾多開發(fā)者的一致看法。
關(guān)于作者:Mark Lutz是一位世界級的Python培訓(xùn)講師。他是Python暢銷書籍的作者,同時從1992年起就成為Python社區(qū)的引領(lǐng)者,有著30余年的軟件開發(fā)經(jīng)驗。
本文摘編自《Python學(xué)習(xí)手冊》(原書第5版),經(jīng)出版方授權(quán)發(fā)布。
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我也遇到了這個問題,我是這樣解決的。你用python調(diào)用.bat或者.exe文件時,一般調(diào)用 方式如下:os.system(被調(diào)用程序)對吧,這樣就會因為調(diào)用了系統(tǒng)shell而出現(xiàn)黑框。我的解決方法是:os.popen(被調(diào)用程序)這樣就把程序作為后臺調(diào)用了,而且能根據(jù)popen的返回結(jié)果來獲得程序的返回值。
默認方法是隨機加均衡,幾條策略, 一般都會把任務(wù)分配給離存儲節(jié)點之一最近的節(jié)點 如果某個節(jié)點運算效率過慢就會把這個運算給另一個空閑節(jié)點同時做,誰先做完用誰的 如果某段計算實在做不過去,說明程序有問題,會跳過出問題的步驟,做下一步