杜繼明

（山東畜牧獸醫(yī)職業(yè)學(xué)院，山東 濰坊 261061）

1 Python語(yǔ)言概述

1.1 發(fā)展歷程

Guido van Rossum是Python的創(chuàng)始人，他在1989年設(shè)計(jì)了一種新的腳本解釋程序，對(duì)自己設(shè)計(jì)的ABC語(yǔ)言進(jìn)行了完善，初期的Python為非專業(yè)程序員設(shè)計(jì)，實(shí)施開(kāi)放性數(shù)據(jù)資源庫(kù)，建立自己的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，這樣可以幫助非專業(yè)程序員完成一系復(fù)雜的計(jì)算和程序腳本的自動(dòng)化設(shè)計(jì)，這就是Python語(yǔ)言的雛形。相對(duì)于其他計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言，Python是一種多范式、通用型的高級(jí)解釋語(yǔ)言，程序員可以利用不同類型的編程風(fēng)格和語(yǔ)言類創(chuàng)建程序，利用Python的語(yǔ)言結(jié)構(gòu)快速完成腳本創(chuàng)作，有效提升程序設(shè)計(jì)速度[1]。

1.2 Python語(yǔ)言特點(diǎn)

Python的語(yǔ)言結(jié)構(gòu)更貼近自然語(yǔ)言，語(yǔ)法結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，使用的代碼更有可讀性，經(jīng)常使用標(biāo)點(diǎn)符號(hào)和英文單字來(lái)編寫(xiě)代碼，有效避免了重復(fù)書(shū)寫(xiě)聲明語(yǔ)句，讓代碼看起來(lái)更加整潔美觀，這一點(diǎn)要比C語(yǔ)言和Pascal語(yǔ)言要簡(jiǎn)潔得多。Python語(yǔ)言是在C語(yǔ)言的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，但是過(guò)濾掉了C語(yǔ)言中比較復(fù)雜的指針結(jié)構(gòu)，保留了13個(gè)沒(méi)有分號(hào)的標(biāo)記，利用空格或者制表符來(lái)隔開(kāi)代碼，語(yǔ)法結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單明了，即使是程序設(shè)計(jì)新手也可以順利操作Python來(lái)編程。

2 Python主要應(yīng)用領(lǐng)域

2.1 人工智能領(lǐng)域

人工智能是未來(lái)科技發(fā)展的主潮流，Python在人工智能領(lǐng)域有著巨大發(fā)展前景，人工智能的核心是自動(dòng)化控制和AI智能思維，例如我們熟悉的銀行AI人工智能機(jī)器人、AI人臉稻苗安保系統(tǒng)和無(wú)人駕駛技術(shù)等都是人工智能的體現(xiàn)，這些新技術(shù)都體現(xiàn)了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和計(jì)算思維，實(shí)現(xiàn)了真正的無(wú)人化管理。我們利用Python自帶的資源庫(kù)編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序，例如PyBrain，PyML，VTK和Maya 3D可視化工具包等，滿足視頻、聲音、檢測(cè)等技術(shù)要求，這些都是Python在人工智能領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)。

2.2 Web開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

Web是一個(gè)龐大的信息系統(tǒng)，不僅需要處理海量的數(shù)據(jù)，還需要建立不同領(lǐng)域的聯(lián)系，涉及到不同領(lǐng)域信息技術(shù)的融合，例如融合了計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析和計(jì)算、計(jì)算機(jī)繪圖、視頻剪輯和網(wǎng)站架構(gòu)等知識(shí)，需要更多的程序來(lái)做技術(shù)支持。Python語(yǔ)言適用性比較強(qiáng)，擁有海量的資源庫(kù)，它的腳本可以滿足不同程序運(yùn)行需求，可以減輕程序員的工作量。程序員可以利用Python編寫(xiě)不同類型的Web，利用Python自帶的視頻、數(shù)據(jù)和腳本庫(kù)等來(lái)編寫(xiě)程序，把不容類型程序融合起來(lái)，打造集數(shù)據(jù)處理、視頻美化、管理和營(yíng)銷等于一體的Web，提升用戶Web使用體驗(yàn)感。

2.3 大數(shù)據(jù)領(lǐng)域

隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)真正到來(lái)，我們每天都會(huì)面臨海量數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)難以滿足發(fā)展需求，如何處理海量數(shù)據(jù)分析和計(jì)算成為了計(jì)算機(jī)行業(yè)致力于攻克的問(wèn)題。例如程序員可以利用Python搭建購(gòu)物網(wǎng)站架構(gòu)，利用Python編寫(xiě)程序代碼來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集、分析和計(jì)算，快速計(jì)算出某一時(shí)期內(nèi)商品銷售數(shù)據(jù)、網(wǎng)站瀏覽量、商品收藏量和買(mǎi)家分布地區(qū)等數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行快速計(jì)算，為網(wǎng)站經(jīng)營(yíng)者提供銷售大數(shù)據(jù)，全面展示網(wǎng)站在產(chǎn)品營(yíng)銷、銷售和售后服務(wù)各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，提升用戶使用滿意度。

2.4 軟件開(kāi)發(fā)

最近幾年P(guān)ython逐漸被我國(guó)計(jì)算機(jī)行業(yè)接受，很多程序員可以利用其開(kāi)設(shè)計(jì)軟件，例如我們熟悉的YouTube，Dropbox和豆瓣等網(wǎng)站都是利用Python來(lái)開(kāi)發(fā)的，這些網(wǎng)站設(shè)計(jì)了運(yùn)動(dòng)、視頻分享、銷售、文藝鑒賞和社交等領(lǐng)域，充分說(shuō)明了Python強(qiáng)大的適用性。程序員經(jīng)常運(yùn)用Django、Flask等框架來(lái)設(shè)計(jì)軟件，根據(jù)客戶需求快速建立程序腳本和架構(gòu)，導(dǎo)入相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)一步提升網(wǎng)站流暢度和安全性，提升網(wǎng)站用戶的瀏覽和使用體驗(yàn)，從而擴(kuò)大網(wǎng)站知名度。

3 Python語(yǔ)言在Web開(kāi)發(fā)中的優(yōu)勢(shì)特征

3.1 Python語(yǔ)言兼容性強(qiáng)，便于操作

Java和Python是目前最常用的Web開(kāi)發(fā)編程技術(shù)，Java是一種嚴(yán)格的類型語(yǔ)言，這意味著必須顯示聲明變量名，相比之下，動(dòng)態(tài)類型的Python則不需要聲明變量，Java可以創(chuàng)建跨平臺(tái)的應(yīng)用程序，而Python幾乎兼容當(dāng)前所有操作系統(tǒng)，它的兼容性更強(qiáng)，更適合新手學(xué)習(xí)。此外，Python有統(tǒng)一的包管理器，引入庫(kù)之后的命名空間管理比較方便。

3.2 Python語(yǔ)言代碼簡(jiǎn)潔，易于維護(hù)

Python是一種動(dòng)態(tài)的語(yǔ)言，對(duì)編程對(duì)象的指向性更加明顯，包括了豐富的數(shù)據(jù)類型庫(kù)，程序員可以根據(jù)編程需求來(lái)選擇數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)跨領(lǐng)域數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)用，進(jìn)一步豐富Web內(nèi)容。此外，Python語(yǔ)法結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)潔，例如if語(yǔ)句、while語(yǔ)句、for語(yǔ)句和try語(yǔ)句等，利用簡(jiǎn)單的英語(yǔ)單字、符號(hào)和隔開(kāi)符號(hào)進(jìn)行編程，程序語(yǔ)言更加簡(jiǎn)單明了，程序員操作起來(lái)更加簡(jiǎn)單，即使后續(xù)網(wǎng)站出現(xiàn)問(wèn)題，也可以迅速編寫(xiě)新的補(bǔ)丁，讓網(wǎng)站運(yùn)行更加流暢，減少網(wǎng)站后續(xù)運(yùn)營(yíng)成本。

3.3 可視化數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)分析能力強(qiáng)

程序員可以利用Pandas庫(kù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，建立可視化數(shù)據(jù)庫(kù)，利用變量回歸計(jì)算方法來(lái)進(jìn)行計(jì)算，也可以利用Python自帶的膠水語(yǔ)言進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，快速建立程序原型。程序員也可以利用Python代碼的可讀性來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，例如在處理數(shù)據(jù)時(shí)，可以用Python的包來(lái)處理數(shù)據(jù)，解決網(wǎng)站建構(gòu)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，讓網(wǎng)站架構(gòu)更加完善。網(wǎng)站運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，程序員不僅要考慮到網(wǎng)站自身運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，還要兼顧到用戶瀏覽、下載過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，避免網(wǎng)站因?yàn)榇罅繑?shù)據(jù)涌入而崩潰，同時(shí)還要做好數(shù)據(jù)安全防護(hù)，加強(qiáng)網(wǎng)站防火墻設(shè)計(jì)，避免泄露客戶隱私數(shù)據(jù)。

4 Python語(yǔ)言在Web開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用策略

4.1 搭建Django框架，完善Web應(yīng)用框架

Django是Python最為核心的框架之一，屬于一種開(kāi)放性的源代碼，是目前最常用的Web應(yīng)用框架之一。這一框架主要是利用MVC框架來(lái)構(gòu)建網(wǎng)站架構(gòu)，也就是我們熟悉的模型M，視圖V和控制器C，主要是運(yùn)用于網(wǎng)站管理界面的創(chuàng)建。Django最初被運(yùn)用于新聞網(wǎng)站建設(shè)和維護(hù)中，隨著計(jì)算機(jī)編程技術(shù)的飛速發(fā)展，Python編程技術(shù)逐漸被更多互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)所接受，Django結(jié)構(gòu)被運(yùn)用在網(wǎng)站建設(shè)和開(kāi)發(fā)中。

Django在應(yīng)用設(shè)計(jì)中采取了MTV的軟件設(shè)計(jì)模式，即通過(guò)模型、視圖以及模板三項(xiàng)關(guān)鍵要素達(dá)成其應(yīng)用功能。我們?cè)诶肈jango來(lái)開(kāi)發(fā)網(wǎng)站時(shí)，首先要做好模型構(gòu)建，即處理好負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)的對(duì)象以及數(shù)據(jù)庫(kù)的對(duì)象，并由此生成數(shù)據(jù)存取層，根據(jù)網(wǎng)站需求來(lái)快速篩選相關(guān)數(shù)據(jù)，做好業(yè)務(wù)對(duì)象與數(shù)據(jù)庫(kù)的聯(lián)系。我們應(yīng)依托PyCharm平臺(tái)順利安裝Django，并在PyCharm平臺(tái)上創(chuàng)建一個(gè)helloworld項(xiàng)目，進(jìn)而在項(xiàng)目下創(chuàng)建同名子文件夾，其中放置文件settings.py和urls.py，前者為配置文件，具有語(yǔ)言、時(shí)區(qū)等信息功能，后者為配置命令文件，可以將訪問(wèn)過(guò)程中生成的視圖映射定位到對(duì)應(yīng)的功能之上。其次，則要?jiǎng)?chuàng)建模板，其功能在于將頁(yè)面內(nèi)容展示給用戶。我們需要先在cmd命令行下創(chuàng)建一個(gè)名為mysite的Django項(xiàng)目，并設(shè)定好相關(guān)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)。最后，需要解決業(yè)務(wù)的邏輯問(wèn)題，在需要的時(shí)候能夠自主調(diào)用模型以及模板兩項(xiàng)內(nèi)容，從而生成視圖功能。我們?cè)趫?zhí)行命令前要首先要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)templates文件夾，手動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)整，啟動(dòng)腳本程序來(lái)自動(dòng)書(shū)寫(xiě)代碼，再一次啟動(dòng)Django項(xiàng)目，檢查網(wǎng)站架構(gòu)是否完整，為下一步網(wǎng)站運(yùn)行奠定良好基礎(chǔ)。

4.2 運(yùn)用Python Script框架，完善腳本語(yǔ)言

Script框架是Python腳本語(yǔ)言的支柱，可以對(duì)Web系統(tǒng)進(jìn)行逐步完善，隨著編程技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展Script應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，并逐漸被運(yùn)用在Web瀏覽器腳本程序設(shè)計(jì)，幫助程序員來(lái)簡(jiǎn)化計(jì)算機(jī)編程程序，有效縮短計(jì)算機(jī)編程時(shí)間，保證Web瀏覽器的穩(wěn)定性。例如我們?cè)谶\(yùn)行腳本程序時(shí)，要先確定批量自動(dòng)化處理方案，明確.py擴(kuò)展文件的位置，把.py的擴(kuò)展文件導(dǎo)入Python執(zhí)行程序，讓程序開(kāi)始自動(dòng)運(yùn)行，盡快建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)模塊和架構(gòu)，這一過(guò)程和C語(yǔ)言程序有一些相似，但是處理數(shù)據(jù)的速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于C語(yǔ)言程序，進(jìn)一步完善腳本語(yǔ)言結(jié)構(gòu)，提升Python Script框架的穩(wěn)定性。程序員要不斷學(xué)習(xí)新的編程理念，尤其要了解不同版本的Python軟件功能，進(jìn)一步了解Python編程技術(shù)，為構(gòu)建多元化Web網(wǎng)站做好準(zhǔn)備，提升自身專業(yè)度。腳本語(yǔ)言關(guān)系到Web系統(tǒng)的穩(wěn)定性和流暢性，我們?cè)诮?gòu)Web系統(tǒng)時(shí)首先要選擇有主腳本語(yǔ)言，根據(jù)網(wǎng)站需求和數(shù)據(jù)計(jì)算量，利用Script構(gòu)建全新的框架，對(duì)所有數(shù)據(jù)、圖像和音頻等進(jìn)行快速分類處理，并保存在相應(yīng)的磁盤(pán)和文件夾中，為腳本運(yùn)行做好準(zhǔn)備。腳本運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失或藍(lán)屏等現(xiàn)象，要及時(shí)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整，保證網(wǎng)站基礎(chǔ)架構(gòu)的完整性。

4.3 運(yùn)用Turbo Gears和Flask框架，優(yōu)化數(shù)據(jù)處理

Turbo Gears也是一種網(wǎng)站基本框架，它的優(yōu)勢(shì)在于組合不同代碼和數(shù)據(jù)庫(kù)，還可以存儲(chǔ)大量資源，文檔庫(kù)也比較豐富，可以滿足不同程序的編程需求，為程序設(shè)計(jì)提供更多選擇。此外，Turbo Gears框架穩(wěn)定性要高于其他框架，可以滿足更多數(shù)據(jù)、文檔的運(yùn)行需求，保證程序在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性，F(xiàn)lask框架有效避免數(shù)據(jù)的丟失，真正提升程序運(yùn)行和計(jì)算的穩(wěn)定性。Flask是目前Python最常用的網(wǎng)站框架之一，相對(duì)于Python其他框架來(lái)說(shuō)，這一框架更為簡(jiǎn)潔占用的內(nèi)存更少，主要是采用BSD授權(quán)來(lái)運(yùn)行，數(shù)據(jù)處理速度更快。例如我們?cè)谠O(shè)計(jì)小程序時(shí)，可以采用Flask框架，設(shè)計(jì)輕量級(jí)的網(wǎng)站框架，這樣用戶使用移動(dòng)終端也可以流暢瀏覽網(wǎng)站，同時(shí)還可以利用這一框架對(duì)視頻、圖像和文字等數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，進(jìn)一步優(yōu)化Web數(shù)據(jù)處理方式。我們?cè)诶肞ython設(shè)計(jì)網(wǎng)站架構(gòu)時(shí)，可以根據(jù)網(wǎng)站功能需求來(lái)選擇最佳網(wǎng)站架構(gòu)，例如一些視頻類網(wǎng)站，對(duì)畫(huà)面清晰度、音質(zhì)等要求比較高，盡量選取Flask框架，減少程序運(yùn)行中占用的內(nèi)存，可以讓視頻播放更加流暢，滿足視頻類Web的運(yùn)行需求。

4.4 運(yùn)用Code Mirror和CherryPy框架，提升運(yùn)行速度

Code Mirror相當(dāng)于程序的代碼編輯器，雖然它是Java的主要代碼編輯方式，但是我們可以利用把它和Python結(jié)合起來(lái)，利用這一框架來(lái)獲取更多的數(shù)據(jù)。例如我們把Code Mirror框架導(dǎo)入Python程序以后，可以建立更為豐富的API文檔和CSS主題，融入更多的編程需求，讓網(wǎng)站框架更加多元化，呈現(xiàn)更加完美的視覺(jué)和網(wǎng)速，提升用戶的使用體驗(yàn)。CherryPy框架主要是把Python和Web服務(wù)器連接起來(lái)，減少之間的計(jì)算環(huán)節(jié)，從而減少網(wǎng)速和內(nèi)存的占用，一定程度上提升Web運(yùn)行速度，還可以對(duì)HTTP服務(wù)器功能進(jìn)行提速，利用自身多元化的插件來(lái)解決數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、影像分析和數(shù)據(jù)計(jì)算等問(wèn)題，可以滿足不同Web的設(shè)計(jì)和運(yùn)行需求。此外，我們也可以利用j query來(lái)設(shè)計(jì)Web框架，對(duì)網(wǎng)站初期腳本語(yǔ)言進(jìn)行優(yōu)化，建立Java和Python的跨平臺(tái)庫(kù)，進(jìn)一步滿足數(shù)據(jù)、視頻和計(jì)算等程序設(shè)計(jì)需求，提升程序運(yùn)行速度。Python編程技術(shù)兼容性比較強(qiáng)，我們?cè)赪eb開(kāi)發(fā)過(guò)程中要科學(xué)運(yùn)用Python技術(shù)，根據(jù)網(wǎng)站需求來(lái)融合不同框架，網(wǎng)站實(shí)際設(shè)計(jì)和運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)運(yùn)用不同框架，這就需要程序員來(lái)科學(xué)選擇框架，根據(jù)網(wǎng)站類型、數(shù)據(jù)計(jì)算、產(chǎn)品需求和客戶群分布等來(lái)構(gòu)建框架，在滿足基本技術(shù)需求的基礎(chǔ)上兼顧用戶體驗(yàn)感。

5 結(jié)束語(yǔ)

互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，讓計(jì)算機(jī)編程技術(shù)有了質(zhì)的飛躍，也給Python編程軟件發(fā)展注入了一劑強(qiáng)心劑。計(jì)算機(jī)技術(shù)人員要深入學(xué)習(xí)Python編程技術(shù)，了解最新版本功能，利用這一編程技術(shù)開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)Web，提升Web運(yùn)行流暢度、畫(huà)面感和數(shù)據(jù)處理速度，為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)、全面的網(wǎng)站服務(wù)，進(jìn)一步推廣Python編程技術(shù)?！?/p>