编程随想 | 为啥俺推荐Python[5]:作为瑞士军刀的Python

  本系列几乎变成年度系列了——上一篇帖子是去年元宵节发的。这几天正值春节假期,赶紧抽空补上本系列新的一篇,免得大伙儿以为本系列“烂尾”了。
  ”瑞士军刀”,大伙儿应该很熟悉,俺就不解释了。拿”瑞士军刀”来比喻 Python,意思是:Python 不但短小精悍,而且功能强大。今天就来介绍一下 Python 的这两个特点(尤其是后者)。

★短小精悍

◇轻量级的的代码

  要吹嘘 Python 的轻量级,首先要吹嘘的,自然是它简洁的代码。为了让大伙儿有个初步的印象,举几个例子。

  举例1
  要得到100-200之间所有奇数的3次方,只需如下一行

[x**3 for x in range(100, 200) if (x%2)==1]

  举例2
  如果要把上述结果拼成一个逗号分隔的字符串,还是只要一行

‘,’.join([str(x**3) for x in range(100, 200) if (x%2)==1])

  举例3
  可能有人觉得上面2个例子是小儿科,再来举一个稍微复杂点的。只需一行代码,即可实现网络扫描(用的是第三方的 Scapy 工具)。

# 传统的 ping 扫描,基于 ICMP 协议
ans,unans = sr(IP(dst='192.168.1.1-254')/ICMP())
# 局域网扫描,基于 ARP 协议
ans,unans = srp(Ether(dst=’ff:ff:ff:ff:ff:ff’)/ARP(pdst=’192.168.1.0/24′), timeout=2)

◇轻量级的安装环境

  比如 Python 的安装包只有十几兆,而 Java 的 JDK 安装包动辄接近100兆。

◇轻量级的运行环境

  同样是运行一个 Hello World,Python 进程占用的内存更小(相比很多其它编程语言)。而且 Python 的运行环境(Python 虚拟机)可以很方便地嵌入到 C/C++ 程序中,只需额外带一个动态库即可。

★功能强大之1——跟非常多的语言整合

  很多程序员喜欢”在一棵树上吊死”——始终只用一种编程语言。俺非常反对这种倾向。要想成为一个优秀的程序员,有必要掌握不同风格的编程语言。编程语言多样化的好处在于,你可以利用不同语言的特色,以取长补短。
  而 Python 在跨语言整合方面,堪称佼佼者——你很难找到哪个语言,能像 Python 这样,跟如此多的语言进行整合。
  下面简单举几个例子:

◇跟 C/C++ 整合

  咱们常用的 Python 运行环境也称为 CPython,是用 C 语言写的。所以 Python 天生就具有跟 C/C++ 整合的能力。而且这种整合是双向的——也就是说,既可以在 Python 模块调用 C/C++ 模块,也可以在 C/C++ 模块调用 Python 模块。
  Python 跟 C/C++ 整合,可以有如下三个优点:

  1. 丰富的第三方资源
  因为 C/C++ 具有非常丰富的第三方模块(包括开源和闭源),其丰富程度超过 Java。所以 Python 可以利用这种整合能力,直接调用各种 C/C++ 的模块,来丰富自己的功能。
  举个例子
  比如 cURL 是一个C语言编写的应用层网络工具,功能非常强。而 Python 可以通过整合 cURL 直接获得 cURL 的强大功能。

  2. 性能的提升
  除了第三方模块丰富,C/C++ 开发的模块还有一个优点——性能好。所以,Python 整合了 C/C++ 模块之后,还能趁机获得性能提升。
  举个例子
  比如你要写一个 3D 游戏,其中的 3D 渲染引擎是性能瓶颈。那么你可以用 Python 整合一个 C/C++ 的 3D 渲染引擎。而 Python 只用来实现跟游戏高层应用逻辑相关的部分。这样可以一举两得:性能不差,代码不多。
  顺便说一下:如今有不少游戏都走这个开发思路——底层引擎用重型的 C或C++ 实现,以确保高性能;而高层的业务逻辑则用轻型的脚本语言开发。

  3. 跟操作系统整合
  地球上所有的操作系统,只要是有点名气的,内核都是 C 语言写的;除了操作系统内核,大部分操作系统的运行库也都是 C/C++ 编写的。所以,Python 跟 C/C++ 整合,可以带来第三个好处——跟操作系统的整合。关于这点,待会儿俺还会专门聊。

◇跟 JVM(Java) 整合

  通过 Jython 这个开源项目,Python 可以无缝整合到 JVM 环境中。如此一来,Python 能直接调用所有 JVM 标准库(比如 JDBC)和第三方库(比如 Lucene),还可以跟各种 JVM 语言(比如:Java、Scale、Groovy、等)进行互操作。

◇跟 dotNet 整合

  通过 IronPython 这个开源项目,Python 可以无缝整合到 dotNet 环境中。如此一来,Python 能直接调用所有 dotNet 的标准库(比如 ADO.NET)和第三方库,还可以跟各种 dotNet 语言(比如:C#、F#、等)进行互操作。
  顺便说一下:Jython 跟 IronPython 貌似同一个作者,牛人啊!

★功能强大之2——既可以跨平台,又可以跟操作系统深度整合

◇语言的平台性

  说到跨平台这个话题,俺给编程语言分一下类:
1. 可以跨平台,但无法跟操作系统深度耦合(比如 JavaScript、PHP)
2. 可以跟操作系统深度耦合,但无法跨平台(比如 VB、VBScript)
3. 既可以跨平台,又可以跟操作系统深度耦合(比如 C C++ Python)

  为啥第三类语言能做到两者兼得?因为这类语言把选择权留给了程序猿——
一方面,如果程序猿遵循跨平台的开发规范,那么写出来的代码就是跨平台的;
另一方面,程序猿也可以写出跟系统耦合很紧密的代码——这样的代码虽然不能跨平台,但可以发挥特定平台的强项。
  显然俺喜欢第三类编程语言,因为这类语言给了程序猿自由。

◇Python 举例

  Python 的跨平台特性,懂 Python 的同学估计都晓得了。所以俺单独说一下 Python 如何跟操作系统深度整合。为了照顾到大多数人,俺拿 Windows 来说事儿。
  在 Python 社区有一个很有名气的库,叫做 PyWin32。通过这个库,可以让 Python 代码很容易地调用 Windows 的 API 以及 COM 组件。
比方说,可以用 Python 代码直接操作 Windows 注册表
比方说,可以用 Python 代码直接读写 Windows 的系统日志
比方说,可以用 Python 代码直接操作某个窗口句柄
比方说,可以利用 COM 组件,直接调用 Word 来处理 doc 格式的文档
……

★功能强大之3——具有很丰富的第三方模块

  最后一个方面,也是最重要的一个方面,就是 Python 社区具有非常非常丰富的资源(第三方库),而且几乎都是开源的。形形色色的编程领域几乎都可以看到 Python 的身影。
  为了让众多程序员读者领略 Python 的丰富资源,俺特地整理了一个 wiki 页面(请用鼠标猛击”这里“),放上 Python 在各个编程领域的常用模块。为了显示出 Python 代码的简洁,某些模块还放上示例代码。
  最后提一下:写这篇博文只花了不到一小时,而整理这个 wiki 页面累计超过10个小时。不过这时间没白花——整理的时候顺便对某些领域有了更多的了解。这也就是写博客的好处,既可以帮助别人,又可以帮助自己。大伙儿如果觉得俺整理的清单有遗漏,欢迎到本页面留言补充。

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2013年2月27日, 1:00 下午
分类: 公民博客