人们对Python在企业级开发中的10大误解

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在PayPal的编程文化中存在着大量的语言多元化。除了长期流行的C++和Java，愈来愈多的团队选择JavaScript和Scala，Braintree的收购也推出了成熟的Ruby社区。

有一种特别的语言，它在eBay和PayPal有很长的历史，在开发者心中的地位也在日渐提升，这种语言就是：Python。

多年来，Python一直获得eBay开发人员的普遍使用和支持。甚至在官方管理层支持之前，技术人员就开始使用Python，并从中受益。多年前，我加入PayPal，并选择Python来编写内部应用程序，但我发如今PayPal的一些产品中，Python代码存在已有15年之久了。

如今，Python掌控了超过50个项目，包括：

• 功能和产品，如eBay Now和RedLaser
• 运营和基础设施，既有OpenStack，也有专属产品
• 中间层服务和应用程序，如设置PayPal的价格和顾客的功能审查
• 监控代理和接口，用于多种部署和安全用例
• 数据导入的批量做业，价格调整等等
• 还有太多的开发工具没有计入

eBay/PayPal的Python社区，2011年只有25名工程师，而2014年这个数字已经超过了260。接下来的一系列文章，我会详细介绍促进Python社区发展的举措和技术。对于这篇介绍性文章，我会专一于人们对Python的10个误解，它们中大多数，我都已经在eBay和PayPal的企业级环境中对它的真相予以揭穿。

误解1： Python是一门新的语言

今天，伴随着大多初创企业使用的使用，同时儿童也在进行学习，咱们不难发现这种误解仍然在持续。事实上，Python已经有超过23年的历史了，它的第一个公开版本发布于1991年，比HTTP 1.0早了5年，比JAVA早了4年。Python一个著名的早期使用的例子是1996年Google的第一个成功的网络爬虫。

若是你对Python悠久的历史感到好奇，Python语言的创立者吉多·范罗苏姆(Guido van Rossum)会向你详细讲述关于Python的整个故事。

误解2：Python没有被编译

Python不像C++须要单独的编译器工具链，它更像Java和其它编译型语言，会将代码编译成字节码。进一步的编译步骤，若是有的话，是在程序运行时决定的，并由CPython, PyPy, Jython/JVM, IronPython/CLR或其它进程虚拟机来完成。更多信息参见误解#6。

PayPal和其它地方的通常原则是，安全不能依靠编译状态的代码，更重要的是使运行环境更安全。由于在本质上，每种语言都有反汇编器或能够被破解的特性，这一特性会破坏程序的保护状态。看一看下一个误解，咱们可以了解更多Python的安全内容。

误解 3：Python不安全

Python与轻量级的密切关系也许不会让它看起来很是强大，但偏偏是这种直觉会给人误解。安全的一个核心原则是尽量小的呈现目标。大系统趋向于过分集中化的行为，以及对开发者理解力的削弱，使得它是反安全的。Python的简单高效轻松的解决了这个问题。此外，CPython经过简单的、稳定的和易于审计的虚拟机来解决这些问题。事实上，在Coverity软件最近的一个分析中，CPython获得了最高的质量评价。

Python还具备一系列普遍开源的、行业标准的安全库。在PayPal，咱们对安全和信任丝绝不敢马虎。咱们发现，将hashlib，PyCrypto和OpenSSL结合在一块儿，经过PyOpenSSL，以及咱们自定义的捆绑，已经覆盖了PayPal的各类安全和性能需求。

综合这些缘由，咱们已经能够看到一些在PayPal(eBay)的应用安全组中使用Python并被快速采用的例子。下面给出一些在PayPal最重要的环境中利用Python的基于安全应用的例子。

• 为促进密钥置换和增强加密的实现建立安全代理
• 集成行业领先的HSM技术
• 为不兼容的栈构建基于传输层安全的包装器代理
• 为咱们内部双向认证机制产生密钥和证书
• 开发主动的漏洞扫描器

另外，不少由Python构建的以运营为导向的系统都暗含安全特性，例如防火墙和链接管理。未来，咱们确定会尝试将PayPal python的安全事项进行深刻结合。

误解4：Python是一门脚本语言

Python确实能够做为脚本语言使用，并且仍是这个领域的先行者之一，由于它语法简单，支持跨平台，而且广泛存在于Linux，Macs和其它Unix机器中。

事实上，Python多是通用编程语言中最灵活的技术之一。下面列出一部分例子：

1. 电话基础设施（Twilio）
2. 支付系统（PayPal，Balanced Payments）
3. 神经科学和心理学（例子不少）
4. 数值分析和工程学（numpy, numba和不少其它例子）
5. 动画片(LucasArts, Disney, Dreamworks)
6. 游戏后端（Eve Online, Second Life, Battlefield和不少其它例子）
7. 电子邮件基础设施（Mailman, Mailgun）
8. 媒体存储和处理（YouTube, Instagram, Dropbox）
9. 运营和系统管理（Rackspace, OpenStack）
10. 天然语言处理（NLTK）
11. 机器学习和计算机视觉（scikit-learn, Orange, SimpleCV）
12. 安全和渗透测试（太多了，包括eBay/Paypal/）
13. 大数据（Disco, Hadoop support）
14. 日历（Calendar Server, which powers Apple iCal）
15. 搜索系统（ITA, Ultraseek, and Google）
16. 互联网基础设施(DNS) (BIND 10)

更不用说大量的网站和网络服务器。事实上，PayPal工程师彷佛都有一个嗜好，喜欢从事一些基于Python的门户网站的开发，如YuTube和Yelp。从官方的名单中，能够列举出更多关于Python成功的应用。

误解 5: Python是弱类型的

强大的动态类型是Python类型系统的特色。维基百科上有更详细的解释。

这不是比赛，但作为一个有趣的事实，Python具备比Java更强的类型系统。Java的原语和对象有各自的类型系统，Null存在于一种灰色地带。而另外一方面，Python有一个统一的强类型系统，None这种类型也有明确的定义。此外，Java虚拟机自己也是动态类型，它能够追溯到SUN公司收购的Smaltalk虚拟机的实现。

Python的类型系统很是友好，但对于企业的使用，还有更须要关注的问题。

误解 6: Python速度慢

首先，很重要的一点是：Python是一种编程语言，不是一个运行环境。下面列举几种Python的主要实现：

1. CPython是参考实现，它的分布和使用也最为普遍。
2. Jython是一种成熟的实现，是在Java虚拟机上使用的Python。
3. IronPython是用微软的公共语言库即.NET实现的Python语言。
4. PyPy是一种颇有前途的Python语言的实现，具备一些高级特性，如JIT编译器，增量垃圾收集等等。

每种运行时都有它自身的性能特色，它们中没有一个自己是慢的。更重要的一点是这里存在一个错误，即对一种编程语言进行性能评估。应该对一个应用程序，最好是针对一个特定的用例进行评估。

为了使问题更明确，这里筛选了几个案例来讲明Python有很是大的性能优点：

1. 使用NumPy做为英特尔公司数学核心函数单指令多数据的接口
2. PyPy的JIT编译器达到了比C语言更快的性能
3. Disqus的用户规模从2.5亿增加到5亿，一直都是使用一样的100台服务器

诚然，这些都不是最新的例子，只是我最喜欢的，由于这将很容易扯到高性能Python和独特运行时的广阔世界。咱们应该将注意力应该转移到一些通用的，影响开发者提升最终产品性能的问题上，尤为是企业级环境上，而不是解决单个特殊的问题。

C++与Python的对比，两种语言，同一输出

只要有足够的时间，一个受过训练的开发人员能够执行惟一行之有效的方法，从而得到准确的高性能的软件：

1. 工程师的正确行为，包括相应的测试开发
2. 归纳和测量性能，识别瓶颈
3. 优化，适当考虑测试套件和阿姆达尔定律，同时利用Python在C语言方面强大的根源关系。

这也许听起来简单，但即便对于经验丰富的工程师，这也是一个很是耗时的过程。Python从设计之初就充分考虑过开发者的时间表。根据咱们的经验，Python项目经受3次甚至更多的迭代并不稀罕，而一样的时间，C++或Java项目只须要作一次。今天，PayPal和eBay已经看到了多个成功的案例，Python项目超越了C++和Java的同行，使用更少的代码，这一切都得益于快的开发时间能够进行仔细的裁剪和优化。你应该知道这些有趣的内容。

误解 7: Python不能扩展

关于扩展有多种定义，但不管哪一种，YouTube都是一个可扩展的网站。每个月都有超过10亿的独立访客，每分钟上传超过100小时的视频，占用20%的互联网络峰值带宽，这些都用Python做为核心技术。Dropbox,Disqus,Eventbrite,RedTwilio,Instagram,Yelp,EVE Online, Second Life, 是的，还有eBay和PayPal，这些案例证实Python的扩展性不只仅只是可能，仍是一种模式。

简单性和一致性是成功的关键。CPython这个基本的Python虚拟机，使这些特征最大化，同时也使运行时间能够预测。很难看到Python程序员关注垃圾收集停止或应用程序启动时间。随着强大的平台和网络支持，Python天然地适应了智能的横向可伸缩性，主要表如今像BitTorrent这样的系统中。

此外，伸缩性是与全部测量和迭代有关。Python创建的初衷是分析与优化。误解6能够找到更多关于如何垂直扩展Python的内容。

误解 8: Python缺少好的并发性支持

在消除了性能和伸缩性的误解后，一些人试图从技术方面来置疑Python，“Python缺少并发性”，或者，“Python的GIL怎么样？”，若是数十个反例还不足以支撑一我的对Python在水平和垂直方面的扩展能力的信心，那么对CPython的详细实现展开来解释也没有什么帮助，因此我只进行简单的说明。

Python有大量的并发性原语，包括generators,greenlets,Deferreds和futures。Python有很是多的并发性框架，包括eventlet,gevent和Twisted。目前已有大量的工做投入到了为并发性定制运行时间，包括Stackless和PyPy。全部这些以及更多的案例代表有效地使用Python进行并发编程不乏其人。全部这些企业级的产品都获得了官方支持和使用。例子能够参考误解7。

全局解释器锁或GIL是在Python大多数使用状况下的性能优化，也是CPython 代码在开发中的易用性优化。GIL可让操做系统的线程或绿色线程使用起来更容易，同时不影响多进程的使用。更多信息能够参考这个主题的Q&A和Python文档的综述。

在PayPal，一个典型的业务配置须要多台机器承担，采用多进程，多线程，和大量的绿色线程，达到一个很是强大和可扩展性的并行环境（见下图）。在大多数企业级环境中，当事人出于谨慎和灾难居处的目的，倾向于选择一个很是高的配置。然而，在某些状况下，仍然能看到Python服务器天天每台机器有数百万次的请求，但它们均可以轻松的处理。

一个处在基于协同的异步架构内的工做草图，最外面的盒子是一个进程，下一级是线程，在线程内是“绿色线程”。操做系统处理线程间的抢占，I/O协同是合做的。

误解 9: Python程序员稀缺

这个误解有一些道理。Python的网页开发工程师不如PHP和Java那么多。这多是因为行业需求和教育的联动致使的，但教育趋势代表这颇有可能会被改变。

即使如此，Python开发者并不稀缺。全世界有数以百万计的Python开发人员，几十个Python会议，StackOveflow上几万个Python相关的问题，一些公司，如YouTube，美国银行，和LucasArts/Dreamworks雇用了成千上万的Python开发人员。在eBay和PayPal，咱们有数百名开发人员常用Python，为何会这样呢？

一个项目建立的时候为何选择Python？Python很是容易学习，并且对孩子，大学生和在职人员来讲也是首选编程语言。在eBay，对一个新Python程序员来讲，只须要一周时间，他就可以初见成效，每每在2到3个月就能够大放异彩，互联网上丰富的互动式教程，书籍，文档和开源的代码库，使这一些变得可能。

另外一个重要因素是使用Python的项目比其它项目须要的开发人员要少。正如误解6和9中所说的，像Instagram这样的精干、高效的团队，在Python项目中已成为一个常见的比喻，这也无疑是咱们在eBay和PayPal的经验。

误解 10: Python不适合作大项目

误解7中讨论了Python项目在运行时的扩展性，但Python项目在开发中的扩展性又怎样呢？如误解9中提到的，Python项目的人员不是不少。然而，Instagram达到天天亿万次的点击和数10亿美圆，整个公司仍然只有一组数十人的团队。Dropbox在2011年仅有70名工程师，其它Python团队的状况也很相似，人员很少。因此Python能够扩展到一个很大的团队吗？

美国银行实际上有超过5000名Python的开发人员，一个单独的Python项目有超过千万行Python代码。摩根大通经历了类似的转变。YouTube也有数千名工程师和数百万行代码。大的产品和大的团队天天都使用Python，它们具备卓越的模块化和封装特性，超过某一特定点后，通用开发规模基本保持不变。工具、强的约定和代码评审使大的项目易于管理。

幸运的是，Python始于一个好基线。在提交代码前，咱们使用PyFlakes和其它工具去执行Python代码的静态分析，同时也坚持PEP8，即Python语言的风格指南。

最后，须要注意的是，除了误解6和7中提到的调度的明显变化外，使用Python的项目也须要更少的开发人员。咱们最多见的成功案例是，一个Java或C++项目，预计须要一个3-5人的开发团队，2-6周的时间，最终由一名受到激励的开发人员仅用2-6周（或小时）完成这个项目。

这是一个奇迹，但也是现代发展的事实，而且一般是商业竞争的必需品。

干净的状态

误解能够做为有趣的消遣。围绕这些误解的讨论仍然是一些最积极和有意义的事情，包括内部的和外部的，由于从每个误解中都能认识到Python的优点。同时也要记住，那些表面上看起来繁琐和麻烦的事情经常是兴趣稳步增加的表现，随着各行业稳定的流入，带来了持续的教育工做。但愿这篇文章能够扑灭一场火焰战争，可以谈论一两个用Python实现的项目。

未来的文章，我会深刻地对细节进行研究。若是在此以前，你但愿了解细节或有任何修正和评论，能够给我发邮件:mahmoud@paypal.com。到那时，快乐编码吧！