Какую пользу это может принести бизнесу? Каковы преимущества и недостатки Python? Когда разработчики должны его использовать?

Когда Гвидо ван Россум создал Python тридцать лет назад, никто и представить себе не мог, что этот язык программирования будет пользоваться все большей популярностью во всем мире. В сентябре 2022 года занял первое место в рейтингах ТИОБЭ и Пыпл. Какую пользу это может принести бизнесу? Каковы преимущества и недостатки Python? Когда разработчики должны его использовать?

Какие задачи решает Python?

Python — универсальный язык программирования. С его помощью можно выполнять следующие задачи:

  • сбор и анализ данных,
  • создание алгоритмов AI и ML,
  • разработка мобильных, настольных и веб-приложений,
  • тестирование,
  • автоматизация и так далее.

Этот язык программирования возглавляет рейтинги Stack Overflow и GitHub. Вы можете воспользоваться двумя миллионами репозиториев на GitHub. Для сравнения, у Java на сто тысяч меньше.

Python преподается в средних школах и университетах. Новички часто выбирают его для начала ИТ-карьеры. Такие технологические гиганты, как Netflix, Dropbox, Google, Instagram, Spotify и другие выбирают его для построения своего бизнеса.

Как работает этот язык?

Python — это интерпретируемый язык. Это означает, что исходный код будет выполняться с помощью специальной программы (интерпретатора). Он преобразует код, написанный разработчиком, в промежуточное представление (байт-код) и выполняет его.

Интерпретатор — это программный слой между исходным кодом и оборудованием. В зависимости от языковой реализации интерпретатор может быть написан на C (CPython, PyPy) или Java (Jython).

В отличие от других интерпретируемых языков, у Python есть некоторые свойства компиляции. Тип интерпретатора, состоящий из двух компонентов (сам интерпретатор и виртуальная машина), делает это возможным. Интерпретатор переводит исходный код в промежуточное представление — байт-код. А виртуальная машина, второй компонент интерпретатора, ищет инструкции в байт-коде и выполняет операции по ним. Кроме того, байт-код можно хранить во временных файлах, чтобы избежать повторного анализа кода. Все это позволяет Python превосходить классические интерпретируемые языки. Это на том же уровне, что и языки с компиляцией байт-кода (Java, C#). Однако он всегда будет уступать языкам, компилирующим в машинный код (C++, C и т. д.).

Преимущества Python

Рассмотрим особенности, которые делают этот язык популярным среди стартапов и технологических гигантов.

Простой и понятный синтаксис

Python постулирует форматирование кода на уровне синтаксиса языка. Поэтому символы форматирования (фигурные скобки, точки с запятой) заменяются отступами. Правила написания кода (PEP) также служат этой цели, они приняты сообществом и являются частью языка. Это значительно упрощает исходный код, а динамическая утиная типизация устраняет необходимость указывать типы переменных. В результате код легко читается, понимается и запоминается.

Простой вход

Базовый синтаксис чрезвычайно прост и напоминает языки для обучения детей программированию. Многие сложные механизмы скрыты в интерпретаторе и выполняются без вмешательства пользователя. Это помогает новичкам быстро освоиться в программировании. Они могут начать писать полноценные программы всего за несколько дней. В то же время Python — мощный язык программирования общего назначения. Освойте — и вы сможете реализовывать программы любого уровня сложности.

Скорость написания кода

Python Software Foundation утверждает, что писать программы на этом языке в 5–10 раз быстрее, чем на C и C++, и в 3–5 раз быстрее, чем писать на Java. Стартапы выбирают Python из-за скорости, с которой можно создавать программы. Быстрый выход на рынок дает им конкурентное преимущество, большую гибкость при реагировании на запросы пользователей и быструю окупаемость инвестиций.

Огромное сообщество

Сообщество Python существует с 1990-х годов. Вокруг языка возникла уникальная культура. Миллионы последователей и энтузиастов работают над его развитием, делятся опытом, создают и обновляют его функции, улучшают документацию и устраняют проблемы. 99% всех проблем можно решить.

Универсальность

ИТ-специалисты могут выполнять множество задач, от разработки веб-сайтов до создания алгоритмов ИИ. Язык включает множество стандартных библиотек и функций, которые могут удовлетворить любого программиста. Простой механизм импорта упрощает использование внутреннего или стороннего модуля.

Динамический ввод

Эта функция позволяет писать гибкий, не перегруженный код для большинства распространенных задач. Не нужно работать с памятью. Поэтому написание программ происходит быстрее и вероятность критических ошибок минимальна.

Функции искусственного интеллекта и машинного обучения

Возможности Python делают его незаменимым для написания библиотек машинного обучения и нейронных сетей. Благодаря этому Spotify знает, какую музыку предложить слушателю, а Amazon знает, какие товары нужны покупателю в определенный момент. Алгоритмы распознают текст, речь и изображения, обнаруживают киберугрозы, собирают данные и выполняют другие полезные задачи.

Недостатки Python

В некоторых ситуациях этот язык работает хуже, чем другие. Это связано со следующими факторами:

Медлительность

Виртуальной машине требуется больше времени для чтения и выполнения кода для интерпретируемого языка. Следовательно, код работает медленнее по сравнению с компилируемыми языками (C и т. д.).

Во многом это определяет динамическая типизация. Объявленная переменная не имеет определенного типа, который определяется на основе присвоенного значения. То же самое касается сигнатур функций и полей класса. При использовании динамической типизации требуется много памяти, что увеличивает время вычислений. Если вашему проекту нужна мгновенная скорость и производительность, используйте другой язык программирования.

Недостаточно мощностей для разработки мобильных приложений

Язык чрезвычайно эффективен для веб-программирования и настольной разработки. Однако это неудобно для создания мобильных приложений.

Теоретически, вы все еще можете использовать его и даже получить хороший результат. Но будут проблемы с развертыванием, обновлением и использованием мобильных решений. Причиной этого является отсутствие популярных инструментов мобильной разработки для Python. Однако вы можете использовать пакет Kivy для решения проблемы. Но не усложняйте, лучше выберите язык, более подходящий для мобильной разработки. Вместо этого выберите Swift, Java или Kotlin.

Не подходит для разработки игр

Трехмерная графика требует многопоточности. Стандартный интерпретатор CPython не способен сделать это на должном уровне. Использование других интерпретаторов и технологий может быть затруднено, особенно для новичков, и не даст результатов низкоуровневых языков. Попробуйте использовать более быстрый язык, например, C++. Тем не менее Python широко используется в игровой индустрии в качестве вспомогательного языка. Это универсальное решение для внутриигровых скриптов, построения графических моделей и т. д.

Проблемы с ростом приложения

В статически типизированных языках многие ошибки выявляются на этапе компиляции. В Python это происходит во время выполнения кода. По мере роста проекта сложно отслеживать типы динамических значений. Можно использовать статические анализаторы, но это накладывает эстетический отпечаток на код.

Исправление недостатков

Такие недостатки, как низкая скорость и слабый статический анализ кода, сложно назвать проблемами. Разработчики могут легко исправить их с помощью специальных пакетов и фреймворков. Для этого ИТ-специалисты должны знать:

  • синтаксис и семантика Python,
  • библиотеки и фреймворки,
  • экосистема,
  • средства разработки (отладчики, редакторы, интегрированные среды разработки и т. д.),
  • интерфейсные технологии,
  • базы данных,
  • системы контроля версий,
  • тестирование программного обеспечения.

Python — отличный всемирно признанный инструмент кодирования, решающий множество проблем. Он чрезвычайно популярен, и эта тенденция будет продолжать расти. Если вы выберете этот язык для проекта по разработке программного обеспечения, вы добьетесь потрясающего результата.

Дополнительные материалы на PlainEnglish.io. Подпишитесь на нашу бесплатную еженедельную рассылку новостей. Подпишитесь на нас в Twitter, LinkedIn, YouTube и Discord . Заинтересованы в хакинге роста? Ознакомьтесь с разделом Схема.