《Python运维开发之路》 Python入门

Posted 2020-11-10 lyshark

Python简介

　　python的创始人为吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum）。1989年的圣诞节期间，吉多·范罗苏姆为了在阿姆斯特丹打发时间，决心开发一个新的脚本解释程序，作为ABC语言的一种继承。大家都知道，当下全栈工程师的概念很火，而Python是一种全栈的开发语言，所以你如果能学好Python，那么前端，后端，测试，大数据分析，爬虫，人工智能，嵌入式，等这些工作你都能胜任。

　　关于python的哲学：python崇尚 “优雅”、“明确”、“简单”，举个简单的例子，若果同样的功能你用C/C++写可能要写100行代码，而如果用Python写你可能只要20行代码就搞定，同样的如果一个问题有好几种解决方案，但是Python会用一种最简单的方法来实现。所以Python是用最简单最优雅最明确的方法来解决问题。

 

下面是最新的TIOBE排行榜，Python赶超C#占据第四， Python崇尚优美、清晰、简单，是一个优秀并广泛使用的语言。

统计地址：https://www.tiobe.com/tiobe-index/

由上图可见，Python整体呈上升趋势，反映出Python应用越来越广泛并且也逐渐得到业内的认可！

 

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，而且重要性逐年提高。原因：作为动态语言的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,尤其擅长策略回测
• 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，全部用Python实现，每天网站处理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，每天超过3千万张照片被分享，全部用python开发
• Facebook:大量的基础库均通过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: 公司几乎所有的业务均是通过Python开发的

 

python的优缺点：

优点

1. Python的定位是“优雅”、“明确”、“简单”，所以Python程序看上去总是简单易懂，初学者学Python，不但入门容易，而且将来深入下去，可以编写那些非常非常复杂的程序。
2. 开发效率非常高，Python有非常强大的第三方库，基本上你想通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，大大降低开发周期，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————由于它的开源本质，Python已经被移植在许多平台上。如果你小心地避免使用依赖于系统的特性，那么你的所有Python程序无需修改就几乎可以在市场上所有的系统平台上运行
5. 可扩展性————如果你需要你的一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开，你可以把你的部分程序用C或C++编写，然后在你的Python程序中使用它们。
6. 可嵌入性————你可以把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语言确实慢很多，跟JAVA相比也要慢一些，因此这也是很多所谓的大牛不屑于使用Python的主要原因，但其实这里所指的运行速度慢在大多数情况下用户是无法直接感知到的，必须借助测试工具才能体现出来，比如你用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,算是非常夸张了，但是你是无法直接通过肉眼感知的，因为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。其实在大多数情况下Python已经完全可以满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，这种情况下，当然还是建议你用C去实现的。
2. 代码不能加密，因为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，如果你的项目要求源代码必须是加密的，那你一开始就不应该用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，使得任何时刻仅有一个线程在执行，Python的线程是操作系统的原生线程。在Linux上为pthread，在Windows上为Win thread，完全由操作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。即使在多核CPU平台上，由于GIL的存在，所以禁止多线程的并行执行。关于这个问题的折衷解决方法，我们在以后线程和进程章节里再进行详细探讨。

 

python解释器的分类：

由于整个Python语言从规范到解释器都是开源的，所以理论上，只要水平够高，任何人都可以编写Python解释器来执行Python代码（当然难度很大）。事实上，确实存在多种Python解释器。

CPython

当我们从Python官方网站下载并安装好Python 3 后，我们就直接获得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，所以叫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。教程的所有代码也都在CPython下执行。

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增强，但是执行Python代码的功能和CPython是完全一样的。好比很多国产浏览器虽然外观不同，但内核其实都是调用了IE。

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

PyPy

PyPy是另一个Python解释器，它的目标是执行速度。PyPy采用JIT技术，对Python代码进行动态编译（注意不是解释），所以可以显著提高Python代码的执行速度。

绝大部分Python代码都可以在PyPy下运行，但是PyPy和CPython有一些是不同的，这就导致相同的Python代码在两种解释器下执行可能会有不同的结果。如果你的代码要放到PyPy下执行，就需要了解PyPy和CPython的不同点。

Jython

Jython是运行在Java平台上的Python解释器，可以直接把Python代码编译成Java字节码执行。

IronPython

IronPython和Jython类似，只不过IronPython是运行在微软.Net平台上的Python解释器，可以直接把Python代码编译成.Net的字节码。

 

Linux下编译安装python：

 

wget https://www.python.org/ftp/python/3.6.5/Python-3.6.5.tgz
tar -xzvf Python-3.6.5.tgz
cd Python-3.6.5/
./configure=/usr/local/python3

make && make altinstall

 

一、变量&字符编码

变量

常量：我们约定俗成都为大写

1、变量声明：

1. Python将所有数据存为内存对象
2. Python中，变量事实上是指向内存对象的引用
3. 动态类型：在任何时刻，只要需要，某个对象引用都可以重新引用一个不同的对象（可以是不同的数据类型）内建函数type()用于返回给定数据项的数据类型
4. "="用于将变量名与内存中的某个对象绑定：如果对象实现存在，就直接进行绑定；否则，则由"="创建引用的对象,变量名也是对象存在内存，比如：name=‘jerry‘,name这个指针指向jerry，name=‘tom‘的时候，name是指针指向tom，但是jerry仍在内存中存放着，只是没有被变量名指向，到一定时候会被垃圾收集器回收，和java有点像。其中当test=‘jerry‘时，test和name这两个变量名指向内存的地址是一样的。id(test),id(name)，变量名是内存引用的标识或符号。

2、变量定义的规则：

1. 变量名只能是 字母、数字或下划线的任意组合
2. 变量名的第一个字符不能是数字
3. 以下关键字不能声明为变量名

　　 [‘and‘, ‘as‘, ‘assert‘, ‘break‘, ‘class‘, ‘continue‘, ‘def‘, ‘del‘, ‘elif‘, ‘else‘, ‘except‘, ‘exec‘, ‘finally‘, ‘for‘, ‘from‘, ‘global‘, ‘if‘, ‘import‘, ‘in‘, ‘is‘, ‘lambda‘, ‘not‘, ‘or‘, ‘pass‘, ‘print‘, ‘raise‘,‘return‘, ‘try‘, ‘while‘, ‘with‘,             ‘yield‘]

# 通过Import keyword查看

import keyword
print(keyword.kwlist)

 

3、变量最佳命名方式：

1. 使用下划线‘_‘作为连接,如 name_variables
2. 使用大小写,称为驼峰法,如 NameVariables,nameVariables

　　注意：两种命名方式不要混用,只要你喜欢的一种即可

4、变量命名惯例：

1. 以单一下划线开头的变量名(_x)不会被from module import * 语句导入
2. 以两个下划线开头但结尾没有下划线的变量名(__x)是类的本地变量
3. 前后有双下划线的变量名(__x__)是系统定义的变量名，对python解释器有特殊意义
4. 交互式模式下，变量名"_"用于保存最后表达式的结果

 声明变量

name = "lyshark"

变量的赋值

name = "lyshark"
 
name2 = name
print(name,name2)
 
name = "lyshark"
 

 

字符编码

1、ASCII

　　ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美国标准信息交换代码）是基于拉丁字母的一套电脑编码系统，主要用于显示现代英语和其他西欧语言，其最多只能用 8 位来表示（一个字节），即：2**8 = 256-1，所以，ASCII码最多只能表示 255 个符号，python2.x解释器默认是ASCII编码。

2、Unicode

　　Unicode（统一码、万国码、单一码）是一种在计算机上使用的字符编码。Unicode 是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的，它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码，规定所有的字符和符号最少由 16 位来表示（2个字节），即：2 **16 = 65536，注：此处说的的是最少2个字节，可能更多，比如汉字就需要3个字节，python3.x解释器默认是Unicode编码。

3、UTF-8

　　是对Unicode编码的压缩和优化，他不再使用最少使用2个字节，而是将所有的字符和符号进行动态分类：ASCII码中的内容用1个字节保存、欧洲的字符用2个字节保存，汉字用3个字节保存...

4、GB2312,Big5

为了处理汉字，程序员设计了用于简体中文的GB2312和用于繁体中文的big5。

GB2312(1980年)一共收录了7445个字符，包括6763个汉字和682个其它符号。汉字区的内码范围高字节从B0-F7，低字节从A1-FE，占用的码位是72*94=6768。其中有5个空位是D7FA-D7FE。

GB2312 支持的汉字太少。1995年的汉字扩展规范GBK1.0收录了21886个符号，它分为汉字区和图形符号区。汉字区包括21003个字符。2000年的 GB18030是取代GBK1.0的正式国家标准。该标准收录了27484个汉字，同时还收录了藏文、蒙文、维吾尔文等主要的少数民族文字。现在的PC平台必须支持GB18030，对嵌入式产品暂不作要求。所以手机、MP3一般只支持GB2312。

从ASCII、GB2312、GBK 到GB18030，这些编码方法是向下兼容的，即同一个字符在这些方案中总是有相同的编码，后面的标准支持更多的字符。在这些编码中，英文和中文可以统一地处理。区分中文编码的方法是高字节的最高位不为0。按照程序员的称呼，GB2312、GBK到GB18030都属于双字节字符集 (DBCS)。

 

报错：ascii码无法表示中文

#!/usr/bin/env python
  
print ("你好，世界")

 

改正：应该显示的告诉python解释器，用什么编码来执行源代码，即：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
  
print ("你好，世界")