测试开发之Python核心笔记：认识Python
1. 认识Python
Python是一门动态的、强类型的语言，是目前非常流行的语言。流行的主要原因是Python 语言应用广泛，可以用应用在Web开发、爬虫、数据分析、软件测试和机器学习等多个领域。另外，Python语言简单易学，吸引了更多编程初学者的喜爱。Python语言简洁的语法和丰富的第三方库，使得业务开发的效率非常高。在自动化测试中，Python也是首选的编程语言，可以做接口测试、web测试、app测试、性能测试和测试平台开发。
Python测试开发核心笔记系列文章第一篇，先来认识Python这门编程语言。
1.1 Python 语言的特性
1.1.1 Python是强类型语言
强类型是针对弱类型而言的。对于强类型语言和弱类型语言并没有明确的定义，维基百科上这样说：
in general a strongly typed language is more likely to generate an error or refuse to compile a program if the argument passed to a function does not closely match the expected type. A very weakly typed language may produce unpredictable results or may perform implicit type conversion instead.
直观上来说，Python强类型表现在不允许两种不同类型的变量相互操作。比如，在python交互式命令行中输入下面的代码：
>>> b="a"
>>> a=1
>>> a+b
按回车键后，则会收到TypeError异常，表示 int 变量和 str 变量 不能用+操作符。
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'int' and 'str'
常见的强类型语言有：
- Python
- Java
与之对应的是弱类型语言，比如 JavaScript，它就允许不同类型变量进行运算，比如：
var b = 'a';
var a = 1;
console.log(a + b ); //输出1a
JavaScript 在string 和 int 相加时，自动将int转化为 string。常见的弱类型语言有：
- C
- C++
- PHP
- Javascript
1.1.2 Python是解释型语言
Python编写的程序，在运行之前不需要进行编译，而是通过Python解释器对程序一边解释一边执行的。
1.1.3 Python是动态语言
Python因为没有编译阶段，所以对变量的数据类型是在程序执行期间决定的。也就是在编写代码的时候可以不指定变量的数据类型，在程序执行时根据赋给变量的对象类型来确定变量的数据类型。常见的动态语言包括：
- Python
- JavaScrpit
- PHP
变量的类型在编译阶段就已经确定的，是静态类型语言。常见的静态类型语言包括：
- C/C++
- Java
- Scala
1.2 书写格式
Python的书写格式规范主要涉及缩进格式、行间空行数、变量和等号空格等。 完整的Python 编码规范可以参考PEP8。如果使用Pycharm开发，遇到不符合规范的编码，Pycharm会有提示。
1.2.1 缩进
Python 最具特色的地方就是用缩进代替 Java、C++ 中的 {}，缩进的层级结构表示代码的逻辑层次。Python 的缩进方法，一般为 4 个空格。下面这个例子来自Python著名的单元测试框架Pytest。
# content of test_demo.py
class TestClass:
"""
测试类，可以有多个测试函数
"""
def test_one(self):
"""第一个测试函数"""
x = "this"
# 验证this中含有h字符
assert "h" in x
def test_two(self):
x = "hello"
assert hasattr(x, "check")
- 代码行
class TestClass与代码行def test_one(self):之间有 4 个字符的缩进； - 代码行
def test_one(self)与assert也有4 个字符的缩进。
通过这种缩进层级结构，展现了代码的逻辑层次。
1.2.2 注释
注释可以起到一个说明和备注的作用，团队合作的时候，个人编写的代码经常会被多人调用，清晰详细的注释让调用者对所调用函数的使用方法和逻辑更加清晰。强烈建议大家写代码的时候添加适当的注释。Python解释器对注释内容会忽略，不执行。
上面例子，第一行#开头的就是一个注释，说明这段代码是在test_demo.py这个文件中。""" “”"是一个多行注释，经常用于描述类、函数或方法的作用、参数类型和返回值等。
1.3 版本及安装
1.3.1 版本
Python官网在2020年4月20日发布了Python2的最后一个版本2.7.18。从此之后不再对Python2的全部版本进行支持。因此，建议大家从今天开始，学习和使用Python3.7及其以后的版本。
1.3.2 安装
通常的安装方法是，通过下载对应操作系统的安装包，通过安装包的方式安装Python。 下载地址：https://www.python.org/downloads/。
但是，我更推荐使用pyenv方式安装，pyenv使得在同一个系统上安装多个不同版本的Python变的简单。这部分计划在本专栏第二篇章，搭建测试开发环境那节介绍。
1.3.3 开发工具
强烈建议开发Python代码时使用Pycharm这个集成开发环境。它配置简单，完全为Python开发打造。会让我们写代码的效率更好，不容易出错。
Pycharm有两个版本，一个收费版本，一个社区版本。使用社区版本就足够满足我们日常的开发工作了。下载地址：https://www.jetbrains.com/pycharm/download/，选择Community版本。
1.4 变量
Python中的变量，就是代数中的变量概念一样。用来代表或者说指向一个具体的数值、字符串等对象。
1.4.1 变量命名
在Python程序中，变量是用一个变量名表示，变量名必须是大小写英文、数字和下划线（_）的组合，且不能用数字开头。最好是具有实际意义的英文单词，这样可以通过变量名称了解它的实际意义。例如：age，my_age，_gender，edge_1等。
注意变量名不能与Python自带的关键字（keyword）同名。可以在Python的交互是命令行输入下面两行代码，如下所示：
>>> import keyword
>>> keyword.kwlist
['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'async', 'await', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']
1.4.2 变量赋值
在Python中，等号=是赋值语句，可以把任意数据类型赋值给变量，同一个变量可以反复赋值，而且可以是不同类型的变量。在Python交互式命令行输入：
>>> a=1 # a赋值为数值1
>>> a='s' # a又被赋值为字符串s
>>> b=a # 变量a赋值给变量b
>>> c=d=10 # c和d连续赋值为10
>>> a=a+'m' # a变成sm
>>> b # 依然是s
而且Python语言，在变量赋值之前，不需要声明变量，可以直接赋值。
当给变量a赋值为s时，即书写代码a = 's'时，Python解释器干了两件事情：
- 在内存中创建一个
's'的字符串； - 在内存中创建一个名为
a的变量，并让a指向's' - 当把一个变量a赋值给另一个变量b时，即上面代码中
b=a，这个操作实际是把变量b指向变量a所指向的数据，即变量b也指向了变量a指向的's'。 - a=a+‘m’，并不是让 a 的值拼接一个m，而是表示重新创建了一个新的sm 的对象，并让 a 指向它。但是 b 仍然不变，仍然指向 s这个对象。
1.4.3 数据类型
变量指向的对象，都有固定的类型，比如：
- 整数
- 浮点数
- 字符串
- 布尔值
可以通过type()函数查看变量的类型：
>>> a=10
>>> type(10)
>>> b='st'
>>> type(b)
>>> c=True
>>> type(c)
>>> d=10.0
>>> type(d)
数据的类型用来表示对象的取值范围以及可以对它进行什么操作。
除了上面的数据类型，Python中还有元组、列表、字典、集合等类型。
1.5 面试题
- 什么是强类型语言？什么是弱类型语言？Python是强类型语言还是弱类型语言？
- Python语言如何区分代码之间的层次结构？
- 什么是注释？怎么样给Python代码增加注释？
- Python的变量命名规则是怎样的？
- Python内部的内置关键字有哪些，如何查看？
- Python的赋值语句怎么写？赋值时，Python解释器干了什么事情？
- 为什么编程语言要有不同的数据类型？Python语言如何查看一个对象的数据类型？
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