生信编程Perl教案大纲

Posted 2021-04-17 沈梦圆

最近生信技能树要举办武汉线下培训班，我呢还是继续之前的工作，Perl生信编程的教学。到时候Pyhon和Perl一起上课，很有可能的情况是没有一个人来上Perl的课，想想好尴尬。这两天晚上总结了一个授课大纲，前半部分内容写了点。

听Panda姐唠嗑

大纲混排

1.1. 认识Perl(了解)

Perl: Practical Extraction and Report Language (实用报表提取语言)

由 Larry Wall 在1987年创造，以实用、快速为开发目标，由于其灵活性被称为脚本语言的瑞士军刀。

Perl的理念：There's More Than One Way To Do It. (不知一种方法来做一件事) python 的理念：There's Only One Way To Do It.

• Perl发展史 

  

• Perl的优缺点

• 优点： 语法简单容易自由灵活； 运行速度快，Perl解释器直接对源代码程序解释执行； 免费开源； 正则表达式强大； 写小脚本处理文本数据方便，单行命令替代sed、awk；

• 缺点： 内置变量符不易记忆； 底层社区不活跃； 优秀模块少； 可读性低，不适合写大程序及团队合作；

• Perl的应用场景

• 文本处理：工程领域数据处理、生物学数据处理

• Web网站：如Yahoo、Amazon，Web页面也是文本文件，Perl有TCP/IP通信能力

• 数据库处理：Perl语言有大量的拓展可以用来直接与各种主流数据库进行通信

• 邮件处理和FTP功能自动化

• 作图

只有想不到的，没有Perl做不到的。

1.2. 第一个Perl程序

• 开发环境的搭建

• 在Linux下，一般Perl都是自带的，但可能存在版本过旧的问题，所以想要用最新版的可以自己下载安装包进行安装。

• 在Windows下使用，可以选择安装Active Perl或者Strawberry Perl，最后添加到环境变量。

• 编写Perl程序方法

• vi (Linux)

  1: 在工作目录打开git bash 

  

• 2: 在命令行敲入vi test.pl 

  

• 3：编写程序

  i 进入插入模式；

   
  #! /usr/bin/perl
  use warnings;
  use strict;
  print "biotrainee.com

  按esc 后，输入:x 指令，再按enter即可退出

  
  

• 4: 运行程序

  直接./test.pl或者perl test.pl

  

• notepad++ (Windows)

  1：编写程序

  2：运行程序

  在程序所在文件夹处运行，同vi的程序运行方法。

• 单行命令(Linux/Windows)

  

• 练一练：编写一个程序，输出biotrainee.com

1.3. 良好的编程习惯

• 使用内建警告信息

• 在运行时，加上-w命令行 perl -w my_program.pl

  程序中加上-w命令行 #/usr/bin/perl -w

  对于perl5.6以后的版本，还可以通过warnings指令打开

  #!/usr/bin/perl
  use warnings;

  若要查看更详细的问题描述，在程序中加入：use diagnostics;

一般写程序，同时加上:

use strict;
use warnings;

• 使用帮助文档perldoc

• 注释

   
  #!/usr/bin/perl 
  use strict;
  use warnings;
  my $usage=qq{$0 query_cover.txt acc2geneid.db acc2geneid.txt};
  die "$usage
  " if scalar @ARGV!=3;
  my($query_cover,$acc2geneid_db,$acc2geneid)=@ARGV;
  open INPUT1,"$query_cover";
  open INPUT2,"$acc2geneid_db";
  open OUTPUT,">$acc2geneid";
  my (@sub,%geneid2acc);
  while(<INPUT2>){
     chomp($_);
     @sub=split /t/,$_;
     $geneid2acc{$sub[1]}=$sub[0];
  }
  while(<INPUT1>){
      chomp($_);
      if(exists($geneid2acc{$_})){
      print OUTPUT "$_	$geneid2acc{$_}
  ";
      }
  }

   
  #!/usr/bin/perl 
  use strict;
  use warnings;
  # @author: Shenmy
  # @contact: [e-mail]
  # @time: 2017/9/18 20:05
  # @desc: 将NCBI的Protein_ACC号转成NCBI的geneid
  # 将外部参数导入，并且判断个数是否为3
  my $usage=qq{$0 query_cover.txt acc2geneid.db acc2geneid.txt};
  die "$usage
  " if scalar @ARGV!=3;
  my($query_cover,$acc2geneid_db,$acc2geneid)=@ARGV;
  # 打开文件句柄
  open INPUT1,"$query_cover";
  open INPUT2,"$acc2geneid_db";
  open OUTPUT,">$acc2geneid";
  # 根据已有数据库，逐行读取acc2geneid.db，对数据根据	分隔符进行拆分，构造NCBI的Protein_ACC号为键，NCBI的geneid为值的哈希表
  my (@sub,%geneid2acc);
  while(<INPUT2>){
     chomp($_);
     @sub=split /t/,$_;
     $geneid2acc{$sub[1]}=$sub[0];
  }
  # 逐行读取存有待转换的Protein_ACC号文件，通过exists行数判断%geneid2acc哈希中是否存在以该ACC号储存的键值对，如果有就输出
  while(<INPUT1>){
      chomp($_);
      if(exists($geneid2acc{$_})){
      print OUTPUT "$_	$geneid2acc{$_}
  ";
      }
  }

  通过用自己熟悉的语言，在程序中对某些代码进行标注说明，这就是注释的作用，能够大大增强程序的可读性

• 注释的分类：单行注释/多行注释

  一般都是使用#进行单行注释；

  多行注释可以借助编辑器，在notepad++中的快捷键是Ctrl+Q；

• 也可以使用

  =代码
  代码
  =cut

• 注释的作用

• 使用注释程序示例

• 未使用注释程序示例

1.4. 变量以及类型

• 变量的定义

• 变量的类型

• 特殊变量

  $_ 默认变量

  $0 程序名称

  $. 当前句柄当前行号

  @ ARGV 命令行参数

1.5. 标示符和关键字

• 标示符

• 标示符的规则

• 关键字

1.6. 输出和输入

1.7. 运算符

1.8. 比较、关系运算符

• 比较运算符

• 逻辑运算符

1.9. 作业

1.10. 附录-推荐的Perl电子书

2. 判断语句和循环语句-30min

2.1. 判断语句介绍

2.2. if-else/elseif/if嵌套

2.3. 循环语句介绍

2.4. while循环/while循环的嵌套

2.5. for循环

2.6. break和continue

2.7 总结

2.8 作业

3. 标量、数组、哈希-30min

3.1. 标量

3.2. 数组

3.3. 哈希

4. 函数-30min

• 常用内置函数（标量和字符串函数/数组函数/哈希函数/list函数）

• 子函数（用户自定义函数）

5. 文件操作、综合应用-15min

5.1. 文件操作介绍

5.2. 文件的打开与关闭

5.3. 文件的读写

5.4. 应用

5.5. 作业

6. 目录操作-15min

7. 包、模块安装和使用-5min

8. 正则表达式-10min

9. 单行命令-10min

10. 面对对象/数据库连接（了解）-5min

11. 常用代码整理

12. 实战练习题（10题）

~  Perl编程的功力又要上涨了~