Python全栈开发之一、python基础初识介绍以及安装

1、python介绍

Python的创始人为Guido van Rossum。1989年圣诞节期间，在阿姆斯特丹，Guido为了打发圣诞节的无趣，决心开发一个新的脚本解释程序，作为ABC 语言的一种继承。之因此选中Python（大蟒蛇的意思）做为该编程语言的名字，是由于他是一个叫Monty Python的喜剧团体的爱好者。   

最新的TIOBE排行榜，Python赶超PHP占据第五， Python崇尚优美、清晰、简单，是一个优秀并普遍使用的语言。

由上图可见，Python总体呈上升趋势，反映出Python应用愈来愈普遍而且也逐渐获得业内的承认！！！

 Python能够应用于众多领域，如：数据分析、组件集成、网络服务、图像处理、数值计算和科学计算等众多领域。目前业内几乎全部大中型互联网企业都在使用Python，如：Youtube、Dropbox、BT、Quora（中国知乎）、豆瓣、知乎、Google、Yahoo!、Facebook、NASA、百度、腾讯、汽车之家、美团等。

 

目前Python主要应用领域：

• 云计算: 云计算最火的语言， 典型应用OpenStack
• WEB开发: 众多优秀的WEB框架，众多大型网站均为Python开发，Youtube, Dropbox, 豆瓣。。。， 典型WEB框架有Django
• 科学运算、人工智能: 典型库NumPy, SciPy, Matplotlib, Enthought librarys,pandas
• 系统运维: 运维人员必备语言
• 金融：量化交易，金融分析，在金融工程领域，Python不但在用，且用的最多，并且重要性逐年提升。缘由：做为动态语言的Python，语言结构清晰简单，库丰富，成熟稳定，科学计算和统计分析都很牛逼，生产效率远远高于c,c++,java,尤为擅长策略回测
• 图形GUI: PyQT, WxPython,TkInter

Python在一些公司的应用： 

 

• 谷歌：Google App Engine 、code.google.com 、Google earth 、谷歌爬虫、Google广告等项目都在大量使用Python开发
• CIA: 美国中情局网站就是用Python开发的
• NASA: 美国航天局(NASA)大量使用Python进行数据分析和运算
• YouTube:世界上最大的视频网站YouTube就是用Python开发的
• Dropbox:美国最大的在线云存储网站，所有用Python实现，天天网站处理10亿个文件的上传和下载
• Instagram:美国最大的图片分享社交网站，天天超过3千万张照片被分享，所有用python开发
• Facebook:大量的基础库均经过Python实现的
• Redhat: 世界上最流行的Linux发行版本中的yum包管理工具就是用python开发的
• 豆瓣: 公司几乎全部的业务均是经过Python开发的
• 知乎: 国内最大的问答社区，经过Python开发(国外Quora)
• 春雨医生：国内知名的在线医疗网站是用Python开发的
• 除上面以外，还有搜狐、金山、腾讯、盛大、网易、百度、阿里、淘宝 、土豆、新浪、果壳等公司都在使用Python完成各类各样的任务。 

Python 是一门什么样的语言？

 编程语言主要从如下几个角度为进行分类，编译型和解释型、静态语言和动态语言、强类型定义语言和弱类型定义语言，每一个分类表明什么意思呢，咱们一块儿来看一下。

 编译和解释的区别是什么？

 

编译器是把源程序的每一条语句都编译成机器语言,并保存成二进制文件,这样运行时计算机能够直接以机器语言来运行此程序,速度很快; 

而解释器则是只在执行程序时,才一条一条的解释成机器语言给计算机来执行,因此运行速度是不如编译后的程序运行的快的. 

这是由于计算机不能直接认识并执行咱们写的语句,它只能认识机器语言(是二进制的形式)

 

Python的优缺点:

优势：

1. Python的定位是“优雅”、“明确”、“简单”，因此Python程序看上去老是简单易懂，初学者学Python，不但入门容易，并且未来深刻下去，能够编写那些很是很是复杂的程序。
2. 开发效率很是高，Python有很是强大的第三方库，基本上你想经过计算机实现任何功能，Python官方库里都有相应的模块进行支持，直接下载调用后，在基础库的基础上再进行开发，大大下降开发周期，避免重复造轮子。
3. 高级语言————当你用Python语言编写程序的时候，你无需考虑诸如如何管理你的程序使用的内存一类的底层细节
4. 可移植性————因为它的开源本质，Python已经被移植在许多平台上（通过改动使它可以工 做在不一样平台上）。若是你当心地避免使用依赖于系统的特性，那么你的全部Python程序无需修改就几乎能够在市场上全部的系统平台上运行
5. 可扩展性————若是你须要你的一段关键代码运行得更快或者但愿某些算法不公开，你能够把你的部分程序用C或C++编写，而后在你的Python程序中使用它们。
6. 可嵌入性————你能够把Python嵌入你的C/C++程序，从而向你的程序用户提供脚本功能。

 缺点：

1. 速度慢，Python 的运行速度相比C语言确实慢不少，跟JAVA相比也要慢一些，所以这也是不少所谓的大牛不屑于使用Python的主要缘由，但其实这里所指的运行速度慢在大多数状况下用户是没法直接感知到的，必须借助测试工具才能体现出来，好比你用C运一个程序花了0.01s,用Python是0.1s,这样C语言直接比Python快了10倍,算是很是夸张了，可是你是没法直接经过肉眼感知的，由于一个正常人所能感知的时间最小单位是0.15-0.4s左右，哈哈。其实在大多数状况下Python已经彻底能够知足你对程序速度的要求，除非你要写对速度要求极高的搜索引擎等，这种状况下，固然仍是建议你用C去实现的。
2. 代码不能加密，由于PYTHON是解释性语言，它的源码都是以名文形式存放的，不过我不认为这算是一个缺点，若是你的项目要求源代码必须是加密的，那你一开始就不该该用Python来去实现。
3. 线程不能利用多CPU问题，这是Python被人诟病最多的一个缺点，GIL即全局解释器锁（Global Interpreter Lock），是计算机程序设计语言解释器用于同步线程的工具，使得任什么时候刻仅有一个线程在执行，Python的线程是操做系统的原生线程。在Linux上为pthread，在Windows上为Win thread，彻底由操做系统调度线程的执行。一个python解释器进程内有一条主线程，以及多条用户程序的执行线程。即便在多核CPU平台上，因为GIL的存在，因此禁止多线程的并行执行。关于这个问题的折衷解决方法，咱们在之后线程和进程章节里再进行详细探讨。

2、 Python解释器

当咱们编写Python代码时，咱们获得的是一个包含Python代码的以.py为扩展名的文本文件。要运行代码，就须要Python解释器去执行.py文件。

因为整个Python语言从规范到解释器都是开源的，因此理论上，只要水平够高，任何人均可以编写Python解释器来执行Python代码（固然难度很大）。事实上，确实存在多种Python解释器。

 一、CPython

 当咱们从Python官方网站下载并安装好Python 2.7后，咱们就直接得到了一个官方版本的解释器：CPython。这个解释器是用C语言开发的，因此叫CPython。在命令行下运行python就是启动CPython解释器。

 CPython是使用最广的Python解释器。教程的全部代码也都在CPython下执行。

 二、IPython

 IPython是基于CPython之上的一个交互式解释器，也就是说，IPython只是在交互方式上有所加强，可是执行Python代码的功能和CPython是彻底同样的。比如不少国产浏览器虽然外观不一样，但内核其实都是调用了IE。

 CPython用>>>做为提示符，而IPython用In [序号]:做为提示符。

 3、Python编译安装

主要介绍linux环境下安装

cd  /usr/local/src     //进入安装目录

wget  https://www.python.org/ftp/python/3.6.2/Python-3.6.2.tar.xz

xz  -d    Python-3.6.2.tar.xz   && tar  xvf  Python-3.6.2.tar  //解压缩

cd  Python-3.6.2  //进入解压目录

./configure  --prefix=/usr/local/python3

make && make install

/usr/local/python3/bin/python3.6  --version   //查看当前python版本

ln -s  /usr/local/python3/bin/python3.6   /usr/bin/python3.6

 一、安装 ipython

yum  -y install  readline-devel   

tar zxvf  ipython-1.2.1.tar.gz    //解压ipython

cd ipython-1.2.1   //进入到ipython目录下 

/usr/local/python3/bin/python3.6    setup.py  build

/usr/local/python3/bin/python3.6    setup.py  install

ln -s  /usr/local/python3/bin/ipython3   /usr/bin/

4、.pyc是什么？

1. Python是一门解释型语言？

我初学Python时，听到的关于Python的第一句话就是，Python是一门解释性语言，我就这样一直相信下去，直到发现了*.pyc文件的存在。若是是解释型语言，那么生成的*.pyc文件是什么呢？c应该是compiled的缩写才对啊！

为了防止其余学习Python的人也被这句话误解，那么咱们就在文中来澄清下这个问题，而且把一些基础概念给理清。

 2. 解释型语言和编译型语言 

计算机是不可以识别高级语言的，因此当咱们运行一个高级语言程序的时候，就须要一个“翻译机”来从事把高级语言转变成计算机能读懂的机器语言的过程。这个过程分红两类，第一种是编译，第二种是解释。

编译型语言在程序执行以前，先会经过编译器对程序执行一个编译的过程，把程序转变成机器语言。运行时就不须要翻译，而直接执行就能够了。最典型的例子就是C语言。

解释型语言就没有这个编译的过程，而是在程序运行的时候，经过解释器对程序逐行做出解释，而后直接运行，最典型的例子是Ruby。

经过以上的例子，咱们能够来总结一下解释型语言和编译型语言的优缺点，由于编译型语言在程序运行以前就已经对程序作出了“翻译”，因此在运行时就少掉了“翻译”的过程，因此效率比较高。可是咱们也不能一律而论，一些解释型语言也能够经过解释器的优化来在对程序作出翻译时对整个程序作出优化，从而在效率上超过编译型语言。

此外，随着Java等基于虚拟机的语言的兴起，咱们又不能把语言纯粹地分红解释型和编译型这两种。

用Java来举例，Java首先是经过编译器编译成字节码文件，而后在运行时经过解释器给解释成机器文件。因此咱们说Java是一种先编译后解释的语言。

3. Python究竟是什么 

其实Python和Java/C#同样，也是一门基于虚拟机的语言，咱们先来从表面上简单地了解一下Python程序的运行过程吧。

当咱们在命令行中输入python hello.py时，实际上是激活了Python的“解释器”，告诉“解释器”：你要开始工做了。但是在“解释”以前，其实执行的第一项工做和Java同样，是编译。

熟悉Java的同窗能够想一下咱们在命令行中如何执行一个Java的程序：

javac hello.java

java hello

只是咱们在用Eclipse之类的IDE时，将这两部给融合成了一部而已。其实Python也同样，当咱们执行python hello.py时，他也同样执行了这么一个过程，因此咱们应该这样来描述Python，Python是一门先编译后解释的语言。

4. 简述Python的运行过程

在说这个问题以前，咱们先来讲两个概念，PyCodeObject和pyc文件。

咱们在硬盘上看到的pyc天然没必要多说，而其实PyCodeObject则是Python编译器真正编译成的结果。咱们先简单知道就能够了，继续向下看。

当python程序运行时，编译的结果则是保存在位于内存中的PyCodeObject中，当Python程序运行结束时，Python解释器则将PyCodeObject写回到pyc文件中。

当python程序第二次运行时，首先程序会在硬盘中寻找pyc文件，若是找到，则直接载入，不然就重复上面的过程。

因此咱们应该这样来定位PyCodeObject和pyc文件，咱们说pyc文件实际上是PyCodeObject的一种持久化保存方式。

 5、解释器路径和Python文件编码

#!/usr/bin/env  python   表示声明的解释器去环境变量中获取
# -*- coding:utf8 -*-    在python3中这句加了也没啥做用，加上这句表示以utf8的格式去编码python文件，python3默认是utf8格式编码