Чем питон лучше других языков
Кому и для чего нужен Python?
Эксперт в разработке ПО.
Эксперт в Python и Django.
Эксперт в Frontend, Data Science. Ментор, автор курсов в SkillFactory.
Python — язык с низким порогом входа и нотками дзен-буддистской философии. Он нужен не только разработчикам: математики и физики оптимизируют с помощью него работу с данными и графикой, дизайнеры могут писать на нем скрипты в 3D-редакторе, а архитекторы генерировать сложные структуры. Он нужен во всех IT-сферах: от системного администрирования до Data Science, но главное — его совсем несложно выучить. Рассказываем, что еще нужно знать о языке вместе с менторами курсов SkillFactory Семеном Березовским и Анной Агабекян.
Год появления: 1994
Популярность (индекс TIOBE, март 2021): 3 место
Кратчайшая история создания Python
Сотрудником Центра математики и информатики Гвидо ван Россум начал работать над Python в конце 1980-х годов в Нидерландах. Предназначение языка, по задумке автора — повышение продуктивности разработчиков С и С++ в тех случаях, когда их «родные» языки неэффективны. Язык должен был стать для них вторым, более простым инструментом в решении задач, которые можно решить один раз и потом автоматизировать. При этом Python также удалось развить концепцию своего предшественника, ABC, и стать языком, которому было легко обучить пользователей недавно появившихся персональных компьютеров.
Параллельно с созданием языка Гвидо ван Россум читал сценарии британского комедийного сериала BBC 70-х годов «Летающий цирк Монти Пайтона». Нидерландец хотел придумать для своего детища короткое, уникальное и немного загадочное имя — подошло название любимого сюрреалистичного скетч-шоу. В FAQ языка говорится, что для разработки на Python вовсе не обязательно разделять эту любовь к абсурдному британскому юмору (однако она может помочь).
Python стал быстро распространяться в сообществе новоявленных разработчиков благодаря своей простоте, что принесло Гвидо ван Россуму широкую известность. После он успел поработать с такими гигантами, как Google и Dropbox, и вышел на пенсию, перестав быть «великодушным пожизненным диктатором» проекта (это прозвище — должность, в шутку присвоенная ему коллегой на заре становления Python-сообщества). Пенсия продлилась недолго — в конце 2020 года он объявил в своем твиттере, что присоединился к подразделению разработки компании Microsoft.
А мне нужен Python?
Семен Березовский: «В первую очередь, популярность Python касается, конечно же, машинного обучения и работы с большими данными. В этих областях Python зарекомендовал себя как один из лучших инструментов. Во-вторых, это конечно же веб-приложения. Все мы используем тот же Instagram, написанный на Django, — фреймворке для разработки веб-приложений на Python (который и сам написан на Python).
Python популярен в веб-разработке, поскольку прекрасно подходит для небольших и средних проектов: авторы стандартной библиотеки и многочисленные разработчики Python-сообщества создали пакеты для работы с популярными форматами данных: почтой, базами данных, графикой, сетью и вебом. В то же время, Google использует его для поиска (на Python написан ИИ RankBrain, ранжирующий поисковую выдачу), на нем работает YouTube, Reddit и Dropbox. Fullstack-разработчик, который знает React или Angular для создания пользовательских интерфейсов, может в одиночку написать полноценный сайт, сервис или бизнес-приложение. Бизнес-логика, взаимодействие с базой данных, API — для их реализации подойдут разные языки, и выбор разработчика может пасть на Django, FastAPI или другой популярный и мощный фреймворк на Python.
Python нужен не только программистам: у математиков и физиков язык популярен, потому что делает более удобной работу с графикой и многомерными данными и их анализ; при этом специализированные библиотеки содержат модули на C для большего быстродействия. Помимо применения в научной визуализации, Python также очень сильно облегчает работу дизайнерам: на Python можно писать скрипты в редакторе 3D-графики Blender, автоматизируя все — от рисования моделей до анимации. В другом редакторе для трехмерной графики Rhino архитекторы могут генерировать с его помощью различные сложные структуры.
Анна Агабекян: «Python широко распространен во многих сферах: от системного администрирования до Data Science. Особенно в данный момент он популярен в Data science, машинном обучении, анализе данных и визуализации».
Как и было задумано Гвидо ван Россумом, язык повсеместно используется для автоматизации. На многих компьютерах он установлен по умолчанию и конкурирует с Bash на Linux и PowerShell в Windows в удобстве написания скриптов для выполнения рутинных действий по администрированию операционной системы. Сценарии для компьютерных игр World of Tanks и EVE Online или графических редакторов Blender и GIMP тоже пишутся на нем.
Основные области использования:
— скрипты для игр (World of Tanks, EVE Online);
— веб- и мобильные приложения (Instagram, Reddit, Dropbox);
— Data Science (машинное обучение, аналитика);
В работе с большими данными, машинным обучением и нейросетями по популярности и удобству у Python, кажется, нет равных. С его помощью техногиганты анализируют предпочтения в кино (Netflix) и музыке (Spotify), предлагают покупки (Amazon) или агрегируют такси (Uber).
Кроме того, алгоритмы распознавания образов активно используются археологами, а ученые из DeepMind (стартап Google) написали на нем ИИ AlphaFold, решивший проблему биоинформатики, над которой человечество билось целых 50 лет.
Плюсы и минусы
Python — универсальный инструмент. Он был задуман как язык, который можно легко расширять, дописывая собственные модули и функции. Он может выполнять одни и те же действия на различных операционных системах без переписывания программ под них. Если раньше для работы с графикой, разными форматами файлов, системными и сторонними библиотеками требовалось изменение кода и модели программирования, то с Python эта необходимость отпадает.
Одно из главных преимуществ языка — низкий порог входа. Отсюда и большое сообщество питонистов, которое, если что, всегда поможет с вопросами. Один из главных недостатков — это высокоуровневый язык, поэтому у программирования на нем есть ограничения, например, по доступу к оперативной памяти или процессору.
Главный минус этого языка заключается в том, что программы на нем работают медленно и очень требовательны к памяти устройства. И даже ускорить их многопоточностью (параллельным выполнение операций) нельзя, такой возможности у Python нет. Тем не менее, язык продолжает быть одним из самых востребованных и стабильно попадает в топ-10 индекса TIOBE (рейтинг формируется на основе поисковых запросов, включающих упоминание языков).
Сложно ли учить Python?
Анна Агабекян: Впервые я познакомилась с Python, когда работала репетитором по программированию для школьников и детей. Мне кажется, что объяснение алгоритмов и синтаксиса на примере Python больше к подходит для старта программирования, чем, к примеру Pascal.
Главное для изучения языка — интерес, желание и наличие логического мышления. А еще практика, практика и еще раз практика — без нее никуда. Нужно посвящать кодингу каждый день, и представлять себя спортсменом, который готовится к чемпионату на тренировках.
У Python низкий порог входа, потому что его синтаксис более понятен для новичка, а сам код выглядит логично и лаконично. К недостаткам относятся простота языка (хотя, на первый взгляд, это преимущество). Так, у программистов, привыкших к простому синтаксису, часто возникают трудности при переходе на более сложные языки, такие как Java”.
Семен Березовский: «C Python я познакомился, когда совсем исчерпал мотивацию программировать на PHP и думал, куда двигаться. Мой друг посоветовал мне этот язык. Это наверное самый легкий язык программирования, который я изучал или с которым работал. Как и любой другой язык, он требует логического склада ума и уверенных навыков обращения с компьютером. Лично мне в нем нравится разносторонность вкупе с простотой. После него учить языки намного проще, вы легко освоите на нем основы программирования».
Fullstack-разработчик на Python
Освойте программирование и разработку на Python с нуля. После обучения наш карьерный центр поможет вам подготовиться к собеседованию и предложит несколько вакансий на выбор. Дополнительная скидка 5% по промокоду BLOG.
Бонус: дзен Python
Разработчики языка Python придерживаются определенной философии программирования — «The Zen of Python». Тим Петерс, один из разработчиков Python и автор «Дзена Python», сформулировал ее принципы в виде 19 коротких афоризмов.
Афоризмы вписаны в так называемый PEP (Python Enhancement Proposals, предложения по улучшению Python). PEP — это документы, при помощи которых любой разработчик может предложить внести в язык правки. И еще в них задокументированы уже внесенные правки или рекомендаций (например, по оформлению кода).
Пасхалка: если выполнить команду «import this» в строке интерпретатора, то вы увидите эти тезисы философии Python. Вот они:
Текст: Александр Белозеров
Эксперты: Семен Березовский, Анна Агабекян
Java vs Python — сравнение языков программирования
Супермен или Бэтмен. Звездные войны или Звездный путь. Кока-кола или Пепси. Выбор между Java и Python никогда не был подобным соперничеством. У этих двух языков довольно разные области применения и поддерживающие их сообщества. Java и Python настолько не похожи, что в Instagram появилась техническая метафора романтической несовместимости:
«Я не думаю, что мы подходим друг другу. Похоже, наши мысли работают по-разному.
Будто ты написана на Python, а он — на Java»
Но, поскольку они входят в группу самых популярных языков программирования, стоит обратить внимание на сходства, различия, преимущества, недостатки и идеальные варианты использования для каждого из них.
Во-первых, Java и Python имеют некоторые общие характеристики, как и ключевые различия. Оба являются мощными языками программирования с большими преданными сообществами и огромным набором библиотек, поддерживаемых легионами разработчиков. Если вы затрудняетесь что-то сделать, используя нативные возможности языка, вы, вероятно, легко найдете библиотеку, реализующую необходимый функционал.
Но Java и Python также сильно отличаются, с какой стороны ни посмотреть. Некоторые из этих различий объективны и не подлежат обсуждению. В то время как другие связаны с взглядами и предпочтениями разработчика или продиктованы средой программирования.
Например, Java — это компилируемый язык, а Python — интерпретируемый. Это различие дает каждому языку определенные преимущества и недостатки. Довольно часто бушуют споры о том, выполняется ли скомпилированный код быстрее, чем, интерпретируемый. При этом реальное положение вещей имеет тенденцию меняться от случая к случаю. Будет ли один язык выполняться быстрее другого, зависит, помимо прочего, от окружения, в котором они используются. Например, Python более приспособлен к работе в массово распараллеленном режиме на графических процессорах.
Два языка также имеют значительные синтаксические различия. Например, при написании кода на Java для определения его структуры используются фигурные скобки. В Python для выполнения тех же задач применяются отступы.
FreeCodeCamp называет код на Python: «аккуратным, читаемым и хорошо структурированным. Здесь корректная расстановка отступов нужна не только для красоты — она оказывает прямое влияние на порядок выполнения программы».
Такие структурные различия могут повлиять на то, как разработчики смотрят на языки и на скорость, с которой они программируют. Теоретически это также влияет на уровень навыков, необходимых для изучения языка. Однако в большинстве случаев проблема действительно сводится к личным предпочтениям. Более того, многие разработчики привыкли использовать IDE, среды программирования и шаблоны. Это делает проблему гораздо менее значимой.
Программисты бесконечно спорят и о других качествах этих языков. Например, некоторые утверждают, что разработчик может быть до десяти раз более продуктивным в Python. Потому что он поддерживает, среди прочего, динамическую типизацию. Другие придерживаются противоположных взглядов на проблему производительности. Большинство приводимых сторонами аргументов сводятся к не слишком полезному сравнению квадратного с круглым.
Какой язык в конечном итоге будет более продуктивным, обычно зависит от накопленного программистом опыта, стиля кодирования и требований к разработке.
Не стоит забывать, что языковые инструменты в конечном итоге превращают все, что создают программисты, в машинный код. Таким образом, выбор языка — это не вопрос того, какой код понравится машине больше. Это вопрос удовлетворения требований разработчика по удобному описанию задач машине в терминах, понятных прежде всего самому разработчику.
Тенденции в Java и Python
Хотя Java сейчас не на пике популярности, он по-прежнему один из самых используемых языков программирования. С другой стороны, Python показал астрономический рост, особенно в развитых странах с высоким уровнем дохода. Согласно некоторым источникам, Python в конечном итоге превзойдет Java по популярности.
Причины такого удивительного подъема заключаются в повышенной продуктивности разработки, языковой гибкости, разнообразии поддерживаемых библиотек, огромном сообществе и простоте обучения. Python также широко используется в таких горячих областях, как data science и искусственный интеллект. А также при создании веб-приложений, настольных приложений, сетевых серверов и медиа-инструментов.
Между тем популярность Java, возможно, снизилась из-за ее невысокой репутации в области безопасности. Сайты технических новостей, такие как The Register, с наслаждением критикуют Java. The Hill утверждает, что 88% приложений на Java имеют проблемы с безопасностью. Конечно, плохая репутация языка во многом объясняется недостатками Java-плагина для браузера. В остальном потенциальные уязвимости в Java не намного хуже, чем у других языков.
В любом случае безопасность Python тоже далека от идеала, но она пользуется большим вниманием и поддержкой со стороны специалистов в этой области. А простота использования языка может облегчить менее опытным разработчикам написание надежного кода.
Однако было бы неразумно думать о Java как о языке «из далекого прошлого». Разработчики Java продолжают добавлять новые функции. Они делают язык меньше, быстрее и гибче при использовании в крупномасштабной разработке. Мощная виртуальная машина Java (JVM) упрощает создание кроссплатформенных приложений. Java продолжает процветать в создании большого традиционного ПО, чем сегодня занимается большинство предприятий.
Более того, язык используется в 90% компаний из Fortune 500! Как ни крути, огромное количество установленных Java-приложений (как и вакансий на должность Java-разработчика) в ближайшее время точно никуда не исчезнут.
Java и Python также используют очень разные модели потоков. Python GIL или глобальная блокировка интерпретатора означает, что, в отличие от Java, Python фактически является однопоточным. Он может работать только на одном CPU-ядре одновременно. С другой стороны, использовать GPU с Python относительно легко по сравнению с аналогичным процессом в Java.
Таким образом, приложение на Python, работающее в параллельном режиме на 5120-ядерном графическом процессоре, скорее всего, оставит далеко позади полностью оптимизированное приложение на Java, запущенное на 8-ядерном CPU.
Возможно, из-за широкого диапазона позиций Java-разработчиков, было замечено, что Python-программисты обычно зарабатывают больше денег, чем Java-разработчики: 116000 долларов против 102000 долларов на Indeed и 99000 долларов против 96000 долларов на StackOverflow.
Проблема «грамотного программирования»
Кривая обучения языку программирования во многом зависит от ваших текущих знаний. От того, как вы планируете его использовать, и среды обучения. Например, если вы знакомы с программированием на C, C ++ или JavaScript и намерены писать код для стандартного приложения, процесс изучения Java будет относительно простым.
Однако, если вы никогда раньше не программировали и собираетесь использовать язык, например, для обработки каких-то научных данных, тогда вам лучше подойдет Python. В школах обучают именно этому языку. Он помогает людям очень быстро нарабатывать основные принципы написания качественного кода и имеет широкий спектр применений.
Представление кода также становится все более важным отличием между двумя языками. В прошлом разработчики использовали код в основном для создания приложений. Написанные программы обычно читались только другими разработчиками (и машинами). Долгое время лаконичный синтаксис Java имел преимущество.
Однако теперь, когда люди с разными взглядами и навыками используют языки программирования для достижения самых разных целей. Не обязательно для разработки приложений.. Python лидирует в этом качестве, потому что он полностью поддерживает грамотный подход к программированию. Literate programming — основанный Стэнфордским ученым-программистом Дональдом Кнутом.
При использовании методов грамотного программирования в одном документе содержится код, пояснительный текст, графики, изображения и всевозможные другие материалы, но при этом код остается полностью исполняемым в соответствующей среде разработки. Это позволяет докладчику или непрограммисту использовать среду способом, который немногие разработчики распознают как «написание кода».
Грамотное программирование часто применяется для:
Python напрямую поддерживает такой подход через IDE, такие как Leo и Jupyter Notebook. Вы также можете добавить эту поддержку в другие редакторы, такие как Atom, используя специальные инструкции. Напротив, аналогичный функционал в среде с использованием Java может казаться принудительно склеенным. И кривая обучения для него, как правило, выше.
Сравнение производительности
Некоторые разработчики считают, что «интерпретируемый» всегда означает «медленный». Пользователи Java часто говорят:
«Конечно, пишите код на Python или на чем-то еще, но, когда вам нужно будет масштабировать приложение, его придется переписать на Java».
Довольно сложно проводить сравнение языков по скорости, так как производительность сильно зависит от окружения. Вы можете провесит ряд тестов, которые отдадут предпочтение одному из языков. Но результаты, имеющие решающее значение, — это полученные вами в реальных проектах.
Кроме того, вы должны учитывать такие моменты, как необходимые приложению библиотеки и стиль программирования, используемый при разработке (по крайней мере, с Python). Данный вопрос более актуален для Python, так как он поддерживает несколько парадигм программирования.
Сравнивая производительность написанных на нем приложений с использованием функционального программирования и объектно-ориентированного, результаты, вероятно, будут отличаться труднопредсказуемым образом.
Также важно учитывать, как разные версии языка влияют на производительность. В реальном мире не всегда имеет смысл сравнивать только последние их выпуски. Если мы говорим о Java, то большинство приложений отстают от текущей версии на 2-3 обновления. Что касается Python, Python 3.x обычно работает быстрее, чем 2.x.
Поэтому, хотя это может показаться контрпродуктивным, некоторые программисты (и другие пользователи), занимающиеся data science, по-прежнему предпочитают использовать Python 2.x вместо 3.x из-за определенных библиотек. Обратите внимание, что сообщество Python изо всех сил пытается перейти 3 версию и в настоящее время отказалась от поддержки 2х.
В конце концов, производительность — невероятно сложный показатель. Какой язык работает быстрее всего, обычно зависит от окружения. От того, как код был написан, как он используется и запускается. Не говоря о влиянии библиотек и других внешних факторов.
Доля рынка и сообщество
Также довольно сложно сравнивать относительную популярность различных языков программирования. Но в большинстве попыток такого ранжирования — либо здесь, либо на сайтах рейтингов, Java обычно выходит на первое место. Python не отстает и находится где-то в первой пятерке.
Важно отметить, что оба языка поддерживаются большими и активными сообществами пользователей. Группы пользователей Java (JUG) существуют по всему миру. (Это геолокационное приложение позволяет вам найти ближайший к вам JUG.) Java-программисты также могут посещать крупные мероприятия, такие как JavaOne.
Сообщество Python не уступает по размаху: 1637 пользовательских Python-групп в 191 городе и 37 странах. В них участвуют более 860000 человек. События Python варьируются от встреч PyLadies, где женщины могут встречаться и программировать вместе, до PyCon и многих других.
Однако, как отмечалось ранее, истинная цель языка программирования — служить потребностям разработчика в передаче конкретной задачи машине наиболее простым и понятным способом. Для некоторых разработчиков простота означает наименьшее количество строк кода или максимальную скорость приложения.
Но проблема выходит далеко за рамки любого из этих соображений. Например, если вы специалист по данным, работающий над проектом машинного обучения, Python будет лучшим выбором. Java занимает третье место в этой группе.
Гибкость также имеет значение. При работе с Python у вас есть доступ к нескольким парадигмам программирования, которые вы можете смешивать и сопоставлять по мере необходимости в одном приложении.
Java поддерживает только один стиль: объектно-ориентированное программирование. Обратите внимание, Python поддерживает применение разных подходов в одном приложении. Это означает, вы можете использовать тот, который лучше всего решает конкретную подзадачу. И не будите полагаться на одну парадигму, независимо от того, насколько она отвечает вашим текущим потребностям.
Мультиязычность путь к победе
Дело в том, что не существует единственного лучшего языка программирования. Но каждый из них может удовлетворять некоторым требованиям, имеющим значение в данный момент времени, для конкретного проекта.
В идеале разработчики должны знать несколько языков, чтобы им не приходилось использовать язык, который плохо подходит для обозначенных целей. Такой подход облегчает адаптацию к большому числу ситуаций. Например, присоединение к команде, занимающейся обновлением приложения, написанного на языке, который вы бы не выбрали при создании данного проекта с нуля.
Тем не менее, можно сделать некоторые обобщения относительно языков программирования:
Независимо от того, близки ли вам эти предпочтения, надеюсь, что представленное сравнение поможет вам сделать собственный выбор, какой из языков программирования подходит лучше именно вам.
🐍 Почему стоит выбрать Python в качестве первого языка программирования?
Сергей Кравченко
Критерии выбора первого языка
Надежный язык программирования с простым синтаксисом и семантикой обеспечит быстрое обучение и поможет развить алгоритмическое мышление. Первый язык должен быть высокоуровневым и гибким, чтобы студенты могли экспериментировать с альтернативными вариантами решения задач. Не менее важно, чтобы он поддерживал современные подходы к проектированию, включающие абстракцию, инкапсуляцию и объектно-ориентированные методы. В написанной совместно с образовательной платформой Skillbox статье попробуем понять, действительно ли Python хорош для начинающих программистов.
В качестве критериев выбора первого языка программирования также могут рассматриваться:
Несмотря на отсутствие единого мнения по поводу идеального первого языка, Python соответствует большинству критериев и может быть рекомендован в качестве такого варианта. При этом стоит учитывать задачи, которые стоят перед будущим программистом, и выбранную им общую стратегию изучения.
Сфера применения Python
Сообщество и документация
Простота Python – синтаксис и семантика
Одна из самых необычных особенностей Python – использование отступов для обозначения блоков кода. Интерпретатор помогает обеспечить правильное форматирование, что затрудняет написание нечитаемого кода. На других языках отступы – это искусство. В Python – неотъемлемая часть синтаксиса. В качестве примера приведем версию линейного поиска для Python:
Если, например, строка for была перемещена на несколько пробелов влево, это привело бы к синтаксической ошибке. Также обратите внимание, что : используется для обозначения начала кодового блока.
В дополнение к базовым числовым типам, Python предоставляет три встроенных структуры данных: строки, список и словари. Строки и списки поддерживают гибкую нотацию срезов, которая может извлекать любую подстроку или подсписок.
Простые программы действительно просты. Например, Hello World на Python выглядит так:
Семантически Python очень прост. Он имеет динамическую типизацию, поэтому объявления переменных не требуются. Это сокращает объем кода, а также устраняет распространенные ошибки, возникающие из-за неправильного понимания тонких различий в объявлении, определении и использовании. Код на Python легко читается, поскольку он во многом напоминает повседневный английский.
Цикл for в Python является иллюстративным. Это позволяет управляющей переменной принимать последовательные значения. Его можно использовать для перебора любой последовательности, например, списка или строки. Элементы списка можно распечатать следующим образом:
for прост и безопасен, что позволяет вводить его очень рано, не опасаясь бесконечных циклов.
Плюсы и минусы Python
Мы уже отметили выше некоторые преимущества Python, предлагаем сравнить их с недостатками, чтобы объективно оценить язык в качестве первого для изучения.
Преимущества
Недостатки
Сравнив преимущества и недостатки можно сказать, что Python имеет некоторые ограничения скорости работы кода на слабом оборудовании. Поскольку начинающие программисты обычно не пишут высокопроизводительные приложения, их продукты не имеют таких жестких ограничений по времени выполнения. При этом по скорости разработки Python в несколько раз превышает компилируемые языки программирования, а читаемость и простота синтаксиса и семантики нивелируют возможные ошибки.
Как освоить профессию разработчика на Python
Если вы хотите быстро научится писать программы и создавать веб-приложения на Python, стоит обратить внимание на онлайн-курс от Skillbox. За 12 месяцев даже новички в программировании смогут освоить необходимую теорию, а также получат практические навыки и станут востребованными разработчиками-джунами. Курс подойдет еще не выбравшим специализацию будущим программистам, а также тем, кто уже осваивает Python самостоятельно или по учебникам.
Курс на 70% состоит из практических занятий – уже через 6 месяцев вы сможете написать блоговый или поисковый движок.
На занятиях вы научитесь:
Резюме
Python – это простой, универсальный и перспективный язык программирования. Хотя у него есть некоторые недостатки, преимущества в значительной степени их перевешивают, особенно для начинающих программистов. Популярность языков сценариев в качестве основных инструментов разработки программного обеспечения – это потенциально революционное изменение в компьютерном программировании. Python идеально подходит для освоения основных принципов работы и начала карьеры.
В качестве быстрого способа освоить Python с индивидуальной помощью от наставника мы рекомендуем курс образовательной платформы Skillbox « Профессия Python-разработчик ».