O que é Python, e como ela se tornou uma Linguagem Poderosa e Dinâmica

Tempo de leitura: 13 minutos

Desde 1991 ela vem fazendo história, a linguagem de programação Python era considerada um preenchedor de lacunas, uma maneira de escrever scripts que “automatizam processos chatos” (como um livro popular sobre aprendizagem de Python colocou) ou para criar protótipos de aplicativos que serão implementados em outras linguagens.

No entanto, nos últimos anos, Python emergiu como um cidadão de primeira classe no desenvolvimento de software moderno, gerenciamento de infraestrutura e análise de dados.

Não é mais uma linguagem utilitária de bastidores, mas uma grande força na criação de aplicações web e gerenciamento de sistemas, e um impulsionador da grande explosão em análises de big data e inteligência de máquina.

Perfeito para TI, Python simplifica muitos tipos de trabalho, desde a automação do sistema até o trabalho em áreas de ponta, como aprendizado de máquina.

Se deseja aprender mais sobre Python e conhecer todo o poder que ele tem continue lendo este artigo, combinado?

O que iremos aprender hoje?

  • Principais vantagens do Python
  • Para que o Python é utilizado
  • Como Python torna a programação simples
  • Python 2 vs. Python 3
  • Bibliotecas Python
  • Compromissos do Python

Principais vantagens do Python 

Principais vantagens do Python

O sucesso do Python gira em torno de várias vantagens que ele oferece para iniciantes e especialistas.

Python é fácil de aprender e usar

O número de recursos da linguagem em si é modesto, exigindo relativamente pouco investimento de tempo ou esforço para produzir seus primeiros programas. 

A sintaxe Python foi projetada para ser legível e direta. Essa simplicidade torna o Python uma linguagem de ensino ideal e permite que os novatos aprendam rapidamente. 

Como resultado, os desenvolvedores passam mais tempo pensando sobre o problema que estão tentando resolver e menos tempo pensando sobre as complexidades da linguagem ou decifrando códigos deixados por outros.

Python é amplamente adotado e suportado

Python é popular e amplamente usado, como atestam as altas classificações em pesquisas como o Índice de Tiobe e o grande número de projetos GitHub usando Python

Python é executado em todos os principais sistemas operacionais e plataformas, e na maioria dos menores também. 

Muitas das principais bibliotecas e serviços baseados em API têm vinculações ou wrappers Python, permitindo que o Python faça interface livremente com esses serviços ou use diretamente essas bibliotecas. 

Python não é uma linguagem de “brinquedo”

Embora o script e a automação cubram uma grande parte dos casos de uso do Python, o Python também é usado para construir software de qualidade profissional, tanto como aplicativos autônomos quanto como serviços web. 

Python pode não ser a linguagem mais rápida, mas o que falta em velocidade, ele compensa em versatilidade.

Python continua avançando

Cada revisão da linguagem Python adiciona novos recursos úteis para acompanhar as práticas modernas de desenvolvimento de software. Operações assíncronas e corrotinas, por exemplo, agora são partes padrão da linguagem, tornando mais fácil escrever aplicativos Python que realizam processamento simultâneo.

Para que o Python é utilizado

Para que o Python é utilizado

O caso de uso mais básico da linguagem Python é como linguagem de script e automação. 

Python não é apenas um substituto para scripts de shell ou arquivos em lote; também é usado para automatizar interações com navegadores da web ou GUIs de aplicativos ou para fazer o provisionamento e configuração do sistema em ferramentas como Ansible e Salt . Mas o script e a automação representam apenas a ponta do iceberg com Python.

Geral de programação de aplicações com Python

Você pode criar aplicativos GUI de linha de comando e cross-plataform com Python e implantá-los como executáveis ​​autocontidos. 

Python não tem a capacidade nativa de gerar um binário autônomo a partir de um script, mas pacotes de terceiros como cx_FreezePyInstaller podem ser usados ​​para fazer isso.

Ciência de dados e aprendizado de máquina com Python

A análise de dados sofisticada se tornou uma das áreas de TI de maior movimento e um dos principais casos de uso do Python. 

A grande maioria das bibliotecas usadas para ciência de dados ou aprendizado de máquina tem interfaces Python, tornando a linguagem e a interface de comando de alto nível mais popular para bibliotecas de aprendizado de máquina e outros algoritmos numéricos.

Serviços da Web e APIs RESTful em Python

As bibliotecas nativas do Python e os frameworks da web de terceiros fornecem maneiras rápidas e convenientes de criar tudo, desde APIs REST simples em algumas linhas de código até sites totalmente desenvolvidos e baseados em dados.

As versões mais recentes do Python têm forte suporte para operações assíncronas, permitindo que os sites lidem com dezenas de milhares de solicitações por segundo com as bibliotecas certas.

Metaprogramação e geração de código em Python

Em Python, tudo na linguagem é um objeto, incluindo os próprios módulos e bibliotecas Python. Isso permite que o Python funcione como um gerador de código altamente eficiente, tornando possível escrever aplicativos que manipulam suas próprias funções e têm o tipo de extensibilidade que seria difícil ou impossível de obter em outras linguagens.

Python também pode ser usado para conduzir sistemas de geração de código, como LLVM , para criar código de maneira eficiente em outras linguagens.

“Código de cola” em Python

O Python é frequentemente descrito como uma “linguagem cola”, o que significa que pode permitir a interoperação de códigos diferentes (normalmente bibliotecas com interfaces de linguagem C). 

Seu uso em ciência de dados e aprendizado de máquina segue essa linha, mas essa é apenas uma encarnação da ideia geral. Se você tem aplicativos ou domínios de programa que gostaria de engatar, mas não consegue se comunicar diretamente, pode usar Python para conectá-los.

Onde Python fica aquém

Também vale a pena observar os tipos de tarefas para as quais o Python não é adequado.

Python é uma linguagem de alto nível, portanto, não é adequada para programação em nível de sistema – drivers de dispositivo ou kernels de sistema operacional estão fora de cogitação.

Também não é ideal para situações que exigem binários independentes de plataforma cruzada . Você pode construir um aplicativo Python independente para Windows, MacOS e Linux, mas não de maneira elegante ou simples.

Finalmente, Python não é a melhor escolha quando a velocidade é uma prioridade absoluta em todos os aspectos do aplicativo. Para isso, é melhor você usar C / C ++ ou outra linguagem desse calibre.

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Como Python torna a programação simples

Como Python torna a programação simples

A sintaxe do Python deve ser legível e limpa, com pouca pretensão. Um “hello world” padrão no Python 3.x nada mais é do que:

print (“Hello world!”)

Python fornece muitos elementos sintáticos para expressar concisamente muitos fluxos de programa comuns. Considere um programa de amostra para ler linhas de um arquivo de texto em um objeto de lista, removendo cada linha de seu caractere de nova linha final ao longo do caminho:

with open(‘myfile.txt’) as my_file:

file_lines = [x.rstrip(‘\n’) for x in my_file]

A with/as construction é um gerenciador de contexto, que fornece uma maneira eficiente de instanciar um objeto para um bloco de código e, em seguida, descartá-lo fora desse bloco.

Nesse caso, o objeto é my_file instanciado com a function open(). Isso substitui várias linhas do clichê para abrir o arquivo, ler as linhas individuais dele e fechá-lo.

A [x … for x in my_file] construction é outra idiossincrasia do Python, a compreensão de lista. Ele permite que um item que contém outros itens (aqui, my_filee as linhas que ele contém) seja iterado, e permite que cada elemento iterado (ou seja, cada um x) seja processado e automaticamente anexado a uma lista.

Você poderia escrever algo como um for… loop formal em Python, da mesma forma que faria em outra linguagem.

O ponto é que Python tem uma maneira de expressar economicamente coisas como loops que iteram sobre vários objetos e executam uma operação simples em cada elemento do loop, ou para trabalhar com coisas que requerem instanciação e descarte explícitos.

Construções como essa permitem que os desenvolvedores Python equilibrem concisão e legibilidade.

Os outros recursos de linguagem do Python destinam-se a complementar os casos de uso comuns. A maioria dos tipos de objetos modernos – strings Unicode, por exemplo – são incorporados diretamente na linguagem. Estruturas de dados – como listas, dicionários (ou seja, hashmaps ou armazenamentos de valores-chave), tuplas (para armazenar coleções imutáveis ​​de objetos) e conjuntos (para armazenar coleções de objetos únicos) – estão disponíveis como itens padrão.

Python 2 vs. Python 3

Python 2 vs. Python 3

Python está disponível em duas versões, que são diferentes o suficiente para enganar muitos novos usuários.

Python 2.x, o branch “legado” mais antigo, continuará a ter suporte (ou seja, receberá atualizações oficiais) até 2020, e pode persistir não oficialmente depois disso. 

Python 3.x, a encarnação atual e futura da linguagem, tem muitos recursos úteis e importantes não encontrados no Python 2.x, como novos recursos de sintaxe (por exemplo, o “operador walrus“), melhores controles de simultaneidade e mais intérprete eficiente.

A adoção do Python 3 foi retardada por muito tempo pela relativa falta de suporte a bibliotecas de terceiros. 

Muitas bibliotecas Python suportavam apenas Python 2, dificultando a troca. Mas nos últimos dois anos, o número de bibliotecas que suportam apenas Python 2 diminuiu; todas as bibliotecas mais populares agora são compatíveis com Python 2 e Python 3.

Hoje, Python 3 é a melhor escolha para novos projetos; não há razão para escolher Python 2, a menos que você não tenha escolha. Se você estiver preso ao Python 2 , terá várias estratégias à sua disposição.

Bibliotecas Python

Bibliotecas Python

O sucesso do Python se baseia em um rico ecossistema de software próprio e de terceiros. O Python se beneficia de uma biblioteca padrão forte e de uma variedade generosa de bibliotecas facilmente obtidas e usadas por desenvolvedores terceirizados. Python foi enriquecido por décadas de expansão e contribuição.

A biblioteca padrão do Python fornece módulos para tarefas de programação comuns – matemática, manipulação de strings, acesso a arquivos e diretórios, rede, operações assíncronas, threading, gerenciamento de multiprocessos e assim por diante. 

Mas também inclui módulos que gerenciam tarefas comuns de programação de alto nível necessárias para aplicativos modernos: ler e escrever formatos de arquivos estruturados como JSON e XML, manipular arquivos compactados, trabalhar com protocolos de internet e formatos de dados (páginas da web, URLs, e-mail). 

Quase todos os códigos externos que expõem uma interface de função externa compatível com C podem ser acessados ​​com o ctypesmódulo do Python.

A distribuição Python padrão também fornece uma biblioteca GUI cross-plataform de plataforma cruzada rudimentar, mas útil, via Tkinter, e uma cópia embutida do banco de dados SQLite 3.

As milhares de bibliotecas de terceiros, disponíveis através do Python Package Index (PyPI), constituem a mais forte vitrine da popularidade e versatilidade do Python.

Por exemplo:

  • A biblioteca BeautifulSoup fornece uma caixa de ferramentas completa para extrair HTML – mesmo HTML complicado e quebrado – e extrair dados dele.
  • Requests torna o trabalho com solicitações HTTP em escala simples e indolor.
  • Frameworks como Flask e Django permitem o desenvolvimento rápido de serviços da web que abrangem casos de uso simples e avançados.
  • Vários serviços em nuvem podem ser gerenciados por meio do modelo de objeto do Python usando o Apache Libcloud.
  • NumPy, Pandas e Matplotlib aceleram as operações matemáticas e estatísticas e facilitam a criação de visualizações de dados.

Compromissos do Python

Compromissos do Python

Como C#, Java e Go, Python tem gerenciamento de memória com coleta de lixo, o que significa que o programador não precisa implementar código para rastrear e liberar objetos.

Normalmente, a coleta de lixo acontece automaticamente em segundo plano, mas se isso representar um problema de desempenho, você pode  acioná-lo manualmente ou desativá-lo totalmente, ou declarar regiões inteiras de objetos isentos da coleta de lixo como um aprimoramento de desempenho.

Um aspecto importante do Python é seu dinamismo . Tudo na linguagem, incluindo funções e módulos em si, são tratados como objetos.

Isso prejudica a velocidade, mas torna muito mais fácil escrever código de alto nível.

Os desenvolvedores podem realizar manipulações de objetos complexos com apenas algumas instruções e até mesmo tratar partes de um aplicativo como abstrações que podem ser alteradas se necessário.

O uso de espaços em branco significativos pelo Python foi citado como um dos melhores e piores atributos do Python.

O recuo na segunda linha abaixo não é apenas para facilitar a leitura; faz parte da sintaxe do Python. Os interpretadores Python rejeitarão programas que não usam indentação adequada para indicar o fluxo de controle.

with open (‘myfile.txt ‘) as my_file: file_lines = [ x . rstrip (‘ \ n ‘) to x in my_file ]

O espaço em branco sintático pode fazer com que o nariz enrugue, e algumas pessoas rejeitam o Python por esse motivo.

Mas regras estritas de recuo são muito menos intrusivas na prática do que podem parecer na teoria, mesmo com o mínimo de editores de código, e o resultado é um código mais limpo e legível.

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