سفر برنامه نویسی خود را برای کشف قدرت پایتون آغاز کنید

 آنچه در این مقاله خواهید خواند:

• معرفی
• توسعه دهنده پایتون چه کسی است؟
• زبان برنامه نویسی پایتون چه نوع زبانی است؟
• علت محبوبیت پایتون
• زبان برنامه‌نویسی پایتون در چه حوزه هایی کاربرد دارد
• کاربرد پایتون در زندگی روزمره
• نتیجه گیری

معرفی

پایتون یکی از پرطرفدار ترین زبان‌های برنامه نویسی در دهه‌ی اخیر است. به نقل از سایت Stack overflow، این زبان سومین زبان به روز برنامه‌نویسی در تکنولوژی و بازار کار می‌باشد.

پایتون در ابتدا به عنوان جایگزینی برای زبان ABC ابداع شد. هر دو زبان برنامه نویسی ABC و پایتون دارای کد های آسان و خوانا هستند.

پایتون یک زبان برنامه نویسی چند منظوره است؛ به این معنی که می توان از آن در طیف وسیعی از کاربردها از جمله اتوماسیون، توسعه نرم افزار و وب سایت و بازی سازی استفاده کرد. این طیف گسترده ی کاربرد، سبب ترویج این زبان برنامه نویسی میان توسعه دهندگان شده است.

توسعه دهنده پایتون چه کسی است؟

توسعه دهندگان پایتون برای طراحی، کد نویسی و توسعه ی برنامه ها از این زبان برنامه نویسی استفاده می کنند. آن ها همچنین به اشکال یابی و اصلاح برنامه های نوشته شده می پردازند. توسعه دهندگان پایتون احتمالا با دانشمندان، گردآورندگان و تحلیل گران داده رابطه ی نزدیکی دارند تا بتوانند نیاز کاربران را به دقت بسنجند.

علاوه بر این، شما به عنوان یک توسعه دهنده ی پایتون می توانید روی طیف وسیعی از پروژه ها از جمله پروژه های یادگیری ماشین، هوش مصنوعی، توسعه ی اپلیکیشن و... کار کنید.

زبان برنامه نویسی پایتون چه نوع زبانی است؟

زبان های برنامه نویسی به طور کلی به دودسته ی کامپایلری و مفسری تقسیم می شوند. در زبان های برنامه نویسی کامپایلری مانند جاوا، c، c++ و c  شارپ کد نوشته شده، توسط کامپایلردر یک فرایند آفلاین و یکباره به زبان ماشین ترجمه می شود. اما در زبان های مفسری که پایتون یکی از آن ها است، کد توسط یک مفسر و به صورت خط به خط، به زبان ماشین ترجمه می شود. مزیت زبان های برنامه نویسی مفسری نسبت به نوع اول این است که برنامه نویس لازم نیست هنگام نوشتن کد درگیر جزئیات سیستم عامل و cpu شود و تمام این جزئیات توسط مفسر مدیریت می شود که این امر تا حد زیادی از پیچیدگی کد نویسی می کاهد.

البته قابل ذکر است که برنامه های نوشته شده به زبان های مفسری به دلیل ترجمه ی همزمان و خط به خط به هنگام اجرا، عموما از برنامه های کامپایلری کند تر هستند و برای اجرای آن ها وجود مفسر بر روی سیستم عامل مورد نظر الزامی است.

علت محبوبیت پایتون

• خوانا بودن: کد پایتون به زبان گفتاری انسان بسیار نزدیک است و همین امر باعث شده که پایتون خوانا تر و گویا تر باشد. همچنین، بخش های مختلف کد پایتون از هم متمایز بوده و به سادگی قابل تشخیص هستند؛ در نتیجه نوشتن کد بسیار راحت تر است و خواننده نیز به سادگی با نگاه کردن به کد می فهمد که برنامه به چه منظور نوشته شده است. این ویژگی باعث شده پایتون به زبانی نسبتا ساده برای یادگیری تبدیل شود.
  
  
• منبع باز بودن: در این زبان برنامه نویسی، همواره می توان کد منبع را دانلود کرده و آن را به دلخواه تغییر داد.
  
  
• قابل حمل بودن: پایتون یک زبان چند پلتفرمی است به این معنا که به شرط وجود یک مفسر پایتون، روی سیستم عامل ها و پلتفرم های مختلف قابل اجراست و نیازی به تغییر ندارد.
  
  
• پشتیبانی از زبان های دیگر: پایتون از اجرای کد نوشته شده به زبان های برنامه نویسی دیگر مانند جاوا، c، c++ و c شارپ پشتیبانی می کند و از این جهت با سایر زبان ها قابل ادغام است؛ این ویژگی بسیار مثبتی است چرا که این زبان ها به خوبی می توانند ضعف های یکدیگر را پوشش دهند تا در نهایت برنامه ی بهینه تری نوشته شود.
  
  
• داشتن تعداد زیادی کتابخانه ی استاندارد: کتابخانه های زیادی در این زبان برنامه نویسی در دسترس است. بنابراین، برنامه نویسان مجبور نیستند برای هر تابعی کد بنویسند. آنها با فراخوانی کتابخانه ها و استفاده از ماژول ها می توانند به راحتی و با سرعت کدهای منظم و خوانا بنویسد.
  
  
• شی گرایی: در پایتون دیتا تایپ ها یا کلاس های دلخواه قابل تعریف هستند. دیتا ها یا اشیائی که عضو دیتا تایپ یا کلاس خاصی هستند، همگی باید دارای ویژگی و صفات مشترکی باشند. برای مثال، اگر شما و دوستانتان همگی در کلاس"انسان" قرار بگیرید، صفت مشترک شما می تواند داشتن دو چشم، صورت، دهان و هر عضوی باشد که شما را تبدیل به انسان می کند.
  
  

به محض تعریف یک کلاس یا دیتا تایپ، برنامه نویس همچنین می تواند عملیاتی که بر روی آن کلاس خاص قابل انجام است را مشخص و یا تعریف کند به این عملیات "متد" می گویند. به عنوان مثال غذا خوردن، راه رفتن و صحبت کردن همگی می توانند متد کلاس "انسان" باشند که شما و دوستانتان در آن عضو هستید.

در نهایت، این قابلیت می تواند کد را خوانا تر جلوه دهد و برای برنامه های بزرگ و پیچیده ای که دائما بروز و ذخیره سازی می شوند بسیار مناسب باشد.

زبان برنامه نویسی پایتون در چه حوزه هایی کاربرد دارد؟

پایتون به عنوان یک زبان قدرتمند، دارای کتابخانه های متعددی است که می توانند در حوزه های مختلفی به توسعه دهندگان کمک کنند. در ادامه تعدادی از این حوزه ها و نحوه ی کاربرد این زبان برنامه نویسی در آن ها را شرح می دهیم.

• Networks:

کتابخانه ها و فریم ورک های تخصصی حوزه شبکه:

• Socket
• Twisted
• Scapy
• Requests
• asyncio

توسعه دهندگان شبکه برای پیاده سازی پروتکل ها، ارسال و دریافت داده ها، ایجاد و مدیریت سرورها و کلاینت ها نیازمند یادگیری کتابخانه های ذکر شده هستند. همچین، با استفاده از ابزارها و فریم ورک های این زبان، توسعه دهندگان می توانند با استفاده از هوش مصنوعی و مدل سازی، ایرادات شبکه را شناسایی یا پیش بینی کرده و در نهایت آن ها را رفع یا از بروز آن ها جلوگیری کنند. بنابراین استفاده از این زبان برنامه نویسی به عنوان ابزار جانبی، به توسعه دهندگان شبکه پیشنهاد می شود.

• Security:

کتابخانه ها و فریم ورک های تخصصی حوزه امنیت:

• PyCryptodome
• Scapy
• Requests
• Paramiko
• bcrypt
• Pentest

متخصصان این حوزه علاوه بر این که نیازمند داشتن دانش پایه ای از شبکه هستند، باید حملات معمول را بشناسند و بتوانند آن ها را شبیه سازی کنند. در نتیجه، می توانند مقاومت سیستم مورد نظر را در برابر این حملات رایج بسنجند. همچنین، پایتون به عنوان یک زبان برنامه نویسی سطح بالا ابزار ها و کتابخانه های مفیدی را جهت تست نفوذ، مدیریت امنیت و رمزنگاری در اختیار متخصصان مربوطه قرار می دهد.

• Web Development:

کتابخانه ها و فریم ورک های تخصصی حوزه توسعه وب:

• Django
• NumPy
• Pandas
• Flask
• Pyramid
• Bottle
• Tornado
• CherryPy
• Scrapy

توسعه‌ دهندگان فرانت اند (Front end developers):

این توسعه دهندگان به طراحی رابط کاربری(UI) و قسمتی که عموما توسط کاربران مشاهده می شود، می پردازند. توسعه دهندگان فرانت اند برای ارتباط با سمت سرور نیازمند استفاده از زبان پایتون هستند. همچنین می توانند با استفاده از فریم ورک های Flask و Django، قالب ها و صفحات پویا ایجاد کنند یا به توسعه ی وبسایت خود بپردازند.

توسعه دهندگان بک اند (Back end developers):

این توسعه دهندگان، توسعه و پیاده سازی قسمتی از سرور بک اند را بر عهده دارند. متخصصان بک اند، قوانین و قواعد مربوط به حوزه ی تجارت را در عملکرد و رفتار سیستم اعمال می کنند؛ همچنین، در صورت نیاز با پایگاه داده ها ارتباط برقرار کرده و ممکن است برای پردازش داده ها به کتابخانه هایی مانند NumPy وpandas نیاز داشته باشند.

• یادگیری ماشین و هوش مصنوعی (AI و Machin learning):

کتابخانه ها و فریم ورک های تخصصی حوزه هوش مصنوعی و یادگیری ماشین:

• NumPy
• SciPy
• pandas
• Matplotlib
• seaborn
• scikit learn
• TensorFlow
• PyTorch

در این حوزه، توسعه دهندگان برای پیاده سازی شبکه های عصبی و مدلسازی می توانند از کتابخانه های پایتون بهره مند شوند. همچنین ابزار ها و کتابخانه ها در پایتون برای استخراج، تحلیل و پردازش داده ها به این دسته از توسعه دهندگان کمک می کنند.

• DevOps:

کتابخانه ها و فریم ورک های تخصصی حوزه دواپس:

• Ansible
• Docker
• Kubernetes
• Fabric

این دسته از توسعه دهندگان نیز دارای وظایف متعددی می باشند که در ادامه به آن ها اشاره می کنیم. کتابخانه های نام برده شده در تمامی این مراحل می توانند به عنوان ابزار جانبی برای توسعه دهنگان این حوزه کارامد باشند:

• تست کردن کد ها و کیفیت سنجی آنها
• اتصال به سرور و فرستادن نرم افزار و نصب آن روی سرور
• پیدا کردن ارور ها از طریق آنالیز فایل های log داخل سرور
• اتصال و ثبت دیتا روی سرورهای دیگر
• اتصال به سرورهای ابری برای درست کردن سرور جدید
• اتصال به سرور ها و چک کردن کانفیگ آن ها

البته باید در نظر داشت که کتابخانه های نام برده شده فقط چند نمونه از کتابخانه های تخصصی کاربردی در این زمینه هستند. ممکن است لازم باشد توسعه دهندگان این حوزه با توجه به نیاز ها، وظایف و پروژه ها کار با کتابخانه های دیگری را نیز یاد بگیرند.

کاربرد پایتون در زندگی روزمره

از آنجایی که پایتون یک زبان برنامه نویسی چند منظوره است، کاربردهای گسترده ی آن به وفور در زندگی روزمره مشاهده می شود. این زبان برنامه نویسی زبانی کارآمد در تحلیل داده، اتوماسیون، رباتیک، اینترنت اشیا، یادگیری ماشین، مدلسازی و بازی سازی است. این کاربردها در زندگی روزمره مشاهده می شوند و نقشی کلیدی در زندگی ماشینی و مدرن عصر تکنولوژی ایفا می کنند.

نتیجه گیری

پایتون یک زبان برنامه نویسی سطح بالا است که قابلیت های زیادی را به واسطه کتابخانه ها در اختیار متخصصان و توسعه دهندگان هر حوزه قرار می دهد. استفاده از پایتون به دلیل سازگاری بالایی که با سایر زبان های برنامه نویسی دارد به شدت توصیه می شود. همچنین سادگی نگارش و خوانا بودن برنامه ها به این زبان، آن را تبدیل به یکی از محبوب ترین زبان های برنامه نویسی برای یادگیری کرده است. انعطاف پذیری پایتون جهت به کار گیری سبک های مختلف برنامه نویسی، قابلیت نوشتن کد های بهینه را برای توسعه دهندگان فراهم کرده است. جامعه توسعه دهندگان این زبان برنامه نویسی بسیارگسترده است. این گستردگی باعث شده تا بستر های زیادی برای به اشتراک گذاری ایده ها و تجربیات کاربران آن در دسترس علاقمندان قرار گیرد. محبوبیت زیاد این زبان برنامه نویسی باعث شده که توسعه دهندگان با استفاده از پایتون، ابزارها و امکانات جدیدی را ایجاد کنند. استفاده از این ابزار ها و امکانات جدید در زندگی روزمره بسیار رایج است.