Python能干什么,Python的应用领域

 
Python 作为一种功能强大的编程语言,因其简单易学而受到很多开发者的青睐。那么,Python 的应用领域有哪些呢?

Python 有着非广泛的应用,几乎所有大中型互联网公司都在使用 Python,例如国外的 Google、Youtube、Dropbox,国内的百度、新浪、搜狐、腾讯、阿里、网易、淘宝、知乎、豆瓣、汽车之家、美团等等,Python 帮助它们完成了各种各样的任务。

概括起来,Python 的应用领域主要有如下几个。

Web应用开发

在 Web 开发领域,Python 绝对是一颗冉冉升起的新星。尽管 PHP、JS 目前依然是 Web 开发的主流语言,但 Python 上升势头非常猛劲。尤其随着 Python 的 Web 开发框架逐渐成熟(比如 Django、Flask、Tornado、Web2py 等等),程序员可以更轻松地开发、管理复杂的 Web 程序。


图1:Python Web 开发框架

举个最直观的例子,全球最大的搜索引擎 Google,在其网络搜索系统中就广泛地使用了 Python 语言。另外,我们经常访问的集电影、读书、音乐于一体的豆瓣网(如图 2 所示),也是使用 Python 开发的。

豆瓣网
图2:用 Python 实现的豆瓣网

不仅如此,全球最大的视频网站 Youtube 以及 Dropbox(一款网络文件同步工具)也都是用 Python 实现的。

自动化运维

所谓自动化运维,实际上就是利用一些开源的自动化工具来管理服务器,比如业界流行的 Ansible(基于Python开发),它能帮助运维工程师解决重复性的工作。

Python 作为一种脚本语言,提供了诸多方便与服务器交互的软件包,比如 Python 标准库中包含了多个可用来调用操作系统功能的库。

例如,通过 pywin32 这个软件包,我们能访问 Windows 的 COM 服务以及其他 Windows API;使用 IronPython,我们能够直接调用 .Net Framework。

一般来说,Python 编写的系统管理脚本,无论是可读性,性能、还是代码重度和扩展性等方面,都要优于 shell 语言编写的脚本。

人工智能领域

人工智能是当前非常火的一个研究方向,如果要评选当前最热门、工资最高的 IT 职位,那么一定非人工智领域的工程师莫属。

人工智能的核心是机器学习,机器学习的研究可分为传统机器学习和深度学习,它们两者被广泛的应用于图像识别、智能驾驶、智能推荐、自然语言处理等应用方向。

在众多编程语言中 Python 绝对是人工智能的首选语言,这是因为 Python 在机器学习和深度学习方面有着非常出众的优势。可以这么说,人工智能已经无法离开 Python 的支持,总结原因大致有以下几点:
  • 目前世界上优秀的人工智能学习框架,比如 Google 的 TransorFlow(神经网络框架)、FaceBook 的 PyTorch(神经网络框架)以及开源社区的 Karas 神经网络库等,都是用 Python 实现的;
  • 微软的 CNTK(认知工具包)也完全支持 Python,并且该公司开发的 VS Code,也已经把 Python 作为第一级语言进行支持;
  • Python 擅长进行科学计算和数据分析,支持各种数学运算,可以绘制出更高质量的 2D 和 3D 图像。

VS Code 是微软推出的一款代码编辑工具(IDE),有关它的下载、安装和使用,后续章节会做详细介绍。

总之,AI 时代的来临,使得 Python 脱颖而出,Python 作为 AI 时代头牌语言的位置,基本无人可撼动!

网路爬虫

Python 语言很早就用来编写网络爬虫。Google 等搜索引擎公司大量地使用 Python 语言编写网络爬虫。

从技术层面上将,Python 提供有很多服务于编写网络爬虫的工具,例如 urllib、Selenium 和 BeautifulSoup 等,还提供了一个网络爬虫框架 Scrapy。

科学计算

自 1997 年,NASA 就大量使用 Python 进行各种复杂的科学运算。

并且,和其它解释型语言(如 Shell、JS、PHP)相比,Python 在数据分析、可视化方面有相当完善和优秀的库,例如 NumPy、SciPy、Matplotlib、pandas 等,这可以满足 Python 程序员编写科学计算程序的需求。

游戏开发

很多游戏使用 C++ 编写图形显示等高性能模块,而使用 Python 或 Lua 编写游戏的逻辑。与 Python 相比,Lua 的功能更简单,体积更小;而 Python 则支持更多的特性和数据类型。

比如说,较为出名的游戏 Sid Meier's Civilization(文明,如图 3 所示)和 EVE(星战前夜)就是使用 Python 开发的。

python游戏开发
图3:用 Python 做游戏开发

除此之外,Python 可以直接调用 Open GL 实现 3D 绘制,这是高性能游戏引擎的技术基础。事实上,有很多 Python 语言实现的游戏引擎,例如 Pygame、Pyglet 以及 Cocos 2d 等。

以上也仅是介绍了 Python 应用领域的“冰山一角”,其实,我们还可以用 PIL 和其他的一些工具进行图像处理;用 PyRo 工具包进行机器人控制编程等等。有兴趣的读者,可自行搜索资料进行详细了解。

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