学python可以做什么

Python017

学python可以做什么,第1张

1WEB开发

在国内,豆瓣一开始就使用Python作为web开发基础语言,知乎的整个架构也是基于Python语言,这使得web开发这块在国内发展的很不错。

尽管目前Python并不是做Web开发的首选,但一直都占有不可忽视的一席。Python中有各类Web框架,无论是简单而可以自由搭配的微框架还是全功能的大型MVC框架都一应俱全,这在需要敏捷开发的Web项目中也是十分具有优势的。广泛使用(或曾经广泛使用)Python提供的大型Web服务包括知乎、豆瓣、Dropbox等网站。加之Python本身的“胶水”特性,很容易实现在需要大规模性能级计算时整合其它语言,同时保留Web开发时的轻便快捷。

除此之外,Python中还有大量“开箱即用”的模块,用于与各种其它网站的对接等相关功能。如果希望开发个微信公众号相关功能,wechat-sdk/weixin-python等包,能够使你几乎完全不用管文档中提及的各种服务器交互细节,专注于功能实现即能完成开发。

目前,国内的Python web开发主要有两个技术栈:

(1)Django

Django是一个高级的敏捷web开发框架,如果学会了,撸一个网站很快。当然如果纯粹比撸网站的速度,基于ruby的Ruby on rails显然更快,但是Django有一个优势就是性能优秀,更适合国内网站的应用场景。国外的著名图片社区Pinterest早期也是基于Django开发的,承受了用户快速增长的冲击。所以说如果你想快速开发一个网站,还能兼顾APP客户端的API调用需求,Django是可以信赖的。

(2)Flask

相对于Django,Flask则是一个轻量级的web框架,Flask的最大的优势是性能优越,适合配合手机客户端开发后台API服务。国内基于Flask的Restful API服务这快很火,也是需求最大的。知名的比如百度、网易、小米、陌陌等等很多公司都有基于Flask的应用部署。当然,如果你想做一个传统的web网站,还是建议使用Django,Flask的优势是后端、API,不适合构建全功能网站。

2网络爬虫

网络爬虫是Python比较常用的一个场景,国际上,google在早期大量地使用Python语言作为网络爬虫的基础,带动了整个Python语言的应用发展。以前国内很多人用采集器搜刮网上的内容,现在用Python收集网上的信息比以前容易很多了。

Python在这个方面有许多工具上的积累,无论是用于模拟HTTP请求的Requests、用于HTML DOM解析的PyQuery/BeautifulSoup、用于自动化分布式爬取任务的Scrapy,还是用于最简化数据库访问的各种ORM,都使得Python成为数据爬取的首选语言之一。特别是,爬取后的数据分析与计算是Python最为擅长的领域,非常容易整合。目前Python比较流行的网络爬虫框架是功能非常强大的scrapy。

3人工智能与机器学习

人工智能是现在非常火的一个方向,AI热潮让Python语言的未来充满了无限的潜力。现在释放出来的几个非常有影响力的AI框架,大多是Python的实现,为什么呢?

因为Python足够动态、具有足够性能,这是AI技术所需要的技术特点。比如基于Python的深度学习库、深度学习方向、机器学习方向、自然语言处理方向的一些网站基本都是通过Python来实现的。机器学习,尤其是现在火爆的深度学习,其工具框架大都提供了Python接口。Python在科学计算领域一直有着较好的声誉,其简洁清晰的语法以及丰富的计算工具,深受此领域开发者喜爱。

早在深度学习以及Tensorflow等框架流行之前,Python中即有scikit-learn,能够很方便地完成几乎所有机器学习模型,从经典数据集下载到构建模型只需要简单的几行代码。配合Pandas、matplotlib等工具,能很简单地进行调整。

而Tensorflow、PyTorch、MXNet、Keras等深度学习框架更是极大地拓展了机器学习的可能。使用Keras编写一个手写数字识别的深度学习网络仅仅需要寥寥数十行代码,即可借助底层实现,方便地调用包括GPU在内的大量资源完成工作。

值得一提的是,无论什么框架,Python只是作为前端描述用的语言,实际计算则是通过底层的C/C++实现。由于Python能很方便地引入和使用C/C++项目和库,从而实现功能和性能上的扩展,这样的大规模计算中,让开发者更关注逻辑于数据本身,而从内存分配等繁杂工作中解放出来,是Python被广泛应用到机器学习领域的重要原因。

4数据分析处理

数据分析处理方面,Python有很完备的生态环境。“大数据”分析中涉及到的分布式计算、数据可视化、数据库操作等,Python中都有成熟的模块可以选择完成其功能。对于Hadoop-MapReduce和Spark,都可以直接使用Python完成计算逻辑。这无论对于数据科学家还是对于数据工程师而言都是十分便利的。

5服务器运维及其它小工具

Python对于服务器运维而言也有十分重要的用途。由于目前几乎所有Linux发行版中都自带了Python解释器,使用Python脚本进行批量化的文件部署和运行调整都成了Linux服务器上很不错的选择。Python中也包含许多方便的工具,从调控ssh/sftp用的paramiko,到监控服务用的supervisor,再到bazel等构建工具,甚至conan等用于C++的包管理工具,Python提供了全方位的工具集合,而在这基础上,结合Web,开发方便运维的工具会变得十分简单。

更有意思的是,Python社区的开发者们还制作了诸如itchat这样的开发工具包,你大可以用微信来管理服务器或是各种服务的运行。想想看,一个微信机器人,能够在出现异常时,又或者每天固定时刻汇报服务器或是程序运行情况,甚至包含用matplotlib/seaborn绘制的图表,一目了然,而你对它发上简简单单一句话,即可完成对服务器的调整。

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6桌面程序

Python也可以用于桌面软件开发(如sublime text等),甚至移动端开发(参看kivy)。Python简洁方便,各种工具包齐全的环境,能大幅度减少开发者的负担。著名的UI框架QT有Python语言的实现版本PyQT。Python简单易用的特性加上QT的优雅,可以很轻松的开发界面复杂的桌面程序,并且能轻松实现跨平台特性。

7多媒体应用

可以用Python里面的PIL、Piddle、ReportLab 等模块对图象、声音、视频、动画等进行处理,还可以用Python生成动态图表和统计分析图表。另外,还可以利用PyOpenGl模块非常快速有效的编写出三维场景。

Web 和 Internet开发;科学计算和统计;人工智能;桌面界面开发;软件开发;后端开发;网络接口:能方便进行系统维护和管理,Linux下标志性语言之一,是很多系统管理员理想的编程工具。

Python的设计目标之一是让代码具备高度的可阅读性。它设计时尽量使用其它语言经常使用的标点符号和英文单字,让代码看起来整洁美观。它不像其他的静态语言如C、Pascal那样需要重复书写声明语句,也不像它们的语法那样经常有特殊情况和意外。

Python标准库的主要功能有:

1、文本处理,包含文本格式化、正则表达式匹配、文本差异计算与合并、Unicode支持,二进制数据处理等功能

2、文件处理,包含文件操作、创建临时文件、文件压缩与归档、操作配置文件等功能

3、操作系统功能,包含线程与进程支持、IO复用、日期与时间处理、调用系统函数、写日记(logging)等功能

4、网络通信,包含网络套接字,SSL加密通信、异步网络通信等功能

5、网络协议,支持HTTP,FTP,SMTP,POP,IMAP,NNTP,XMLRPC等多种网络协议,并提供了编写网络服务器的框架

6、W3C格式支持,包含HTML,SGML,XML的处理

7、其它功能,包括国际化支持、数学运算、HASH、Tkinter等

  简单网络管理协议SNMP(Simple Network Management Protocol)用于网络设备的管理。SNMP作为广泛应用于TCP/IP网络的网络管理标准协议,提供了统一的接口,从而实现了不同种类和厂商的网络设备之间的统一管理。   SNMP协议分为三个版本:SNMPv1、SNMPv2c和SNMPv3。   SNMP系统由网络管理系统NMS(Network Management System)、SNMP Agent、被管对象Management object和管理信息库MIB(Management Information Base)四部分组成。   SNMP查询是指NMS主动向SNMP Agent发送查询请求,如图1-3所示。SNMP Agent接收到查询请求后,通过MIB表完成相应指令,并将结果反馈给NMS。SNMP查询操作有三种:Get、GetNext和GetBulk。SNMPv1版本不支持GetBulk操作。   不同版本的SNMP查询操作的工作原理基本一致,唯一的区别是SNMPv3版本增加了身份验证和加密处理。下面以SNMPv2c版本的Get操作为例介绍SNMP查询操作的工作原理。假定NMS想要获取被管理设备MIB节点sysContact的值,使用可读团体名为public,过程如下所示:  SNMP设置是指NMS主动向SNMP Agent发送对设备进行Set操作的请求,如下图示。SNMP Agent接收到Set请求后,通过MIB表完成相应指令,并将结果反馈给NMS。   不同版本的SNMP Set操作的工作原理基本一致,唯一的区别是SNMPv3版本增加了身份验证和加密处理。下面以SNMPv3版本的Set操作为例介绍SNMP Set操作的工作原理。 假定NMS想要设置被管理设备MIB节点sysName的值为HUAWEI,过程如下所示:   SNMPv1和SNMPv2c的Set操作报文格式如下图所示。一般情况下,SNMPv3的Set操作信息是经过加密封装在SNMP PDU中,其格式与SNMPv2c的Set操作报文格式一致。  SNMP Traps是指SNMP Agent主动将设备产生的告警或事件上报给NMS,以便网络管理员及时了解设备当前运行的状态。   SNMP Agent上报SNMP Traps有两种方式:Trap和Inform。SNMPv1版本不支持Inform。Trap和Inform的区别在于,SNMP Agent通过Inform向NMS发送告警或事件后,NMS需要回复InformResponse进行确认。  在Ensp中搭建网络环境,在R2上启用SNMP作为SNMP agent,Linux主机作为NMS;为方便观察SNMP报文格式,在R2使用SNMP的版本为v2c。通过下面的Python脚本获取R2的系统信息与当前的主机名 运行结果如下   在R2接口上抓包结果如下,Linux主机向R2的161端口发送SNMP get-request报文,可以看到SNMP使用的版本为v2c,设置的团体名为public,随机生成了一个request-id,变量绑定列表(Variable bindings),即要查询的OID,但Value为空;值得注意的是这些信息都是明文传输的,为了安全在实际环境中应使用SNMPv3。 通过下面的Python脚本获取R2的接口信息。 运行结果如下: 在R2接口抓包结果如下,getBuikRequest相比get-request设置了一个max-repetitions字段,表明最多执行get操作的次数。Variable bindings中请求的OID条目只有一条。 下面Python脚本用于设置R2的主机名为SNMPv2R2。 运行结果如下 在路由器上可以看到主机名有R2变为了SNMPv2R2。 get-response数据包内容与set-request中无异。 下面Python脚本用于接收,R2发送的Trap,并做简单解析。 先运行该脚本,之后再R2上手动将一个接口shutdown,结果如下: 接口上抓包结果如下,此时团体名用的是public,data部分表明是trap。 由于Ensp中的通用路由器认证算法只支持des56,而pysnmp不支持该算法,因此使用AR路由器配置SNMPv3。使用下面Python脚本发送snmpv3 get报文获取设备系统信息。 抓包结果如下,首先发送get-resques进行SNMPv3认证请求,随机生成一个msgID,认证模式为USM,msgflgs中Reportable置1要求对方发送report,其他为置0,表示不进行加密与鉴权;另外安全参数,认证参数、加密参数都为空,此时不携带get请求数据。 路由器给NMS回复report,msgID与resquest一致,Msgflgs中各位都置0,同时回复使用的安全引擎,认证与加密参数为空,不进行认证与加密,因此能看到data中的数据。 AR1收到请求后进行回复,数据包中msgflags标志位中除reportable外其他位都置1,表示不需要回复,同时进行加密与鉴权。同样也可以看到认证用户为testuser,认证参数与加密参数都有填充,data部分也是同样加密。 参考:什么是SNMP - 华为 (huawei.com) AR100-S V300R003 MIB参考 - 华为 (huawei.com) SNMP library for Python — SNMP library for Python 4.4 documentation (pysnmp.readthedocs.io)