python概述与安装

一、python概述

1.1 python语言的基本概念

• Python 是一种极少数能兼具简单与功能强大的编程语言。你将惊异于发现你正在使用的这门编程语言是如此简单，它专注于如何解决问题，而非拘泥于语法与结构
• 官方对 Python 的介绍如下：

Python 是一款易于学习且功能强大的编程语言。 它具有高效率的数据结构，能够简单又有效地实现面向对象编程。Python 简洁的语法与动态输入之特性，加之其解释性语言的本质，使得它成为一种在多种领域与绝大多数平台都能进行脚本编写与应用快速开发工作的理想语言

• 1989年圣诞节，闲来无事的范罗苏姆想起之前开发ABC语言时还留下些问题没有解决，于是他决定写个脚本解释语言来打发时间，由此便诞生了Python。
• 之所以取名为“Python”，有两个原因，一是范罗苏姆最初认为运用UNIX系统或C语言的黑客们将是他的新编程语言的目标用户；二是他喜欢看著名的系列喜剧《蒙提•派森的飞行马戏团》（The Monty Python’s Flying Circus）中的“Python”一名给他留下了深刻的印象。

1.2 python语言的特色

1、简单：
Python 是一门简单且简约的语言。它能够让你专注于解决问题的方案，而不是语言本身。
2、易于学习：
Python 是一门非常容易入门的语言。
3、自由且开放
Python 是 FLOSS （自由/开放源代码软件）的成员之一。你可以自由地分发这一软件的拷贝，阅读它的源代码，并对其作出改动，或是将其的一部分运用于一款新的自由程序中。
4、跨平台
Python是一门解释性语言，正是因为解释性语言的特性，Python 不需要将其编译成二进制码。你只需要直接从源代码运行该程序。
5、可嵌入性
你可以在你的 C 或 C++ 程序中嵌入 Python，从而向你的程序用户提供脚本功能。
6、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。
7、丰富的库
Python 标准库确实很庞大。它可以帮助你处理各种工作，包括正则表达式、文档生成、单元测试、线程、数据库、网页浏览器、CGI、FTP、电子邮件、XML、XML-RPC、HTML、WAV 文件、密码系统、GUI（图形用户界面）、Tk 和其他与系统有关的操作。记住，只要安装了 Python，所有这些功能都是可用的。这被称作 Python 的“功能齐全”理念。除了标准库以外，还有许多其他高质量的库，如 wxPython、Twisted 和 Python 图像库等等。

1.3 Python的发展

• Python的创始人为Guido van
  Rossum。1989年圣诞节期间，在阿姆斯特丹，Guido为了打发圣诞节的无趣，决心开发一个新的脚本解释程序，做为ABC语言的一种继承。之所以选中Python（大蟒蛇的意思）作为该编程语言的名字，是因为他是一个叫Monty Python的喜剧团体的爱好者。——百度百科
• 1991年，第一个Python编译器诞生。它是用C语言实现的，并能够调用C语言的库文件。从一出生，Python已经具有了：类，函数，异常处理，包含表和词典在内的核心数据类型，以及模块为基础的拓展系统。
• 2011年1月，它被TIOBE编程语言排行榜评为2010年度语言。
• 2018年9月，Python第一次进入TiOBE指数前3名
• 至今，Python依旧占据YIOBE编程语言前三

1.4 Python的应用

常规软件开发

Python支持函数式编程和OOP面向对象编程，能够承担任何种类软件的开发工作，因此常规的软件开发、脚本编写、网络编程等都属于标配能力。

科学计算

随着NumPy，SciPy，Matplotlib，Enthoughtlibrarys等众多程序库的开发，Python越来越适合于做科学计算、绘制高质量的2D和3D图像。和科学计算领域最流行的商业软件Matlab相比，Python是一门通用的程序设计语言，比Matlab所采用的脚本语言的应用范围更广泛，有更多的程序库的支持。虽然Matlab中的许多高级功能和toolbox目前还是无法替代的，不过在日常的科研开发之中仍然有很多的工作是可以用Python代劳的。

自动化运维

这几乎是Python应用的自留地，作为运维工程师首选的编程语言，Python在自动化运维方面已经深入人心，比如Saltstack和Ansible都是大名鼎鼎的自动化平台。

WEB开发

基于Python的Web开发框架不要太多，比如耳熟能详的Django，还有Tornado，Flask。其中的Python+Django架构，应用范围非常广，开发速度非常快，学习门槛也很低，能够帮助你快速的搭建起可用的WEB服务。

网络爬虫

也称网络蜘蛛，是大数据行业获取数据的核心工具。没有网络爬虫自动地、不分昼夜地、高智能地在互联网上爬取免费的数据，那些大数据相关的公司恐怕要少四分之三。能够编写网络爬虫的编程语言有不少，但Python绝对是其中的主流之一，其Scripy爬虫框架应用非常广泛。

数据分析

在大量数据的基础上，结合科学计算、机器学习等技术，对数据进行清洗、去重、规格化和针对性的分析是大数据行业的基石。Python是数据分析的主流语言之一。

人工智能

Python在人工智能大范畴领域内的机器学习、神经网络、深度学习等方面都是主流的编程语言，得到广泛的支持和应用。

1.5 python之禅

(输入 import this)
美胜于丑陋（Python 以编写优美的代码为目标）
明了胜于晦涩（优美的代码应当是明了的，命名规范，风格相似）
简洁胜于复杂（优美的代码应当是简洁的，不要有复杂的内部实现）
复杂胜于凌乱（如果复杂不可避免，那代码间也不能有难懂的关系，要保持接口简洁）
扁平胜于嵌套（优美的代码应当是扁平的，不能有太多的嵌套）
间隔胜于紧凑（优美的代码有适当的间隔，不要奢望一行代码解决问题）
可读性很重要（优美的代码是可读的）
即便假借特例的实用性之名，也不可违背这些规则（这些规则至高无上）
不要包容所有错误，除非你确定需要这样做（精准地捕获异常，不写 except:pass 风格的代码）
当存在多种可能，不要尝试去猜测而是尽量找一种，最好是唯一一种明显的解决方案（如果不确定，就用穷举法）
虽然这并不容易，因为你不是 Python 之父（这里的 Dutch 是指 Guido ）
做也许好过不做，但不假思索就动手还不如不做（动手之前要细思量）
如果你无法向人描述你的方案，那肯定不是一个好方案；反之亦然（方案测评标准）
命名空间是一种绝妙的理念，我们应当多加利用（倡导与号召)

二、Python的安装

1.1 Python环境搭建

• 环境搭建就是安装Python的解释器
• Python的解释器分类：

• CPython（官方我们用的就是这个版本） 用c语言编写的Python解释器
• PyPy 用Python语言编写的Python解释器
• JPython 用Java编写的Python解释器

1.2 搭建Python环境

安装成功

1.3 Python的交互模式

win键 + R --> CMD --> 回车 --> 输入Python
命令行结构
Python 3. 6. 5 … —> 版本
Type “help”,“copyright”…—> 版权声明
>>> —> 命令提示符 (在后面可以直接输入指令)

1.4 pip工具的使用

1.4.1 pip工具的介绍

• 我们都知道python有很多的第三方库或者说是模块。这些库针对不同的应用，发挥不同的作用。我们在实际的项目中肯定会用到这些模块。那如何将这些模块导入到自己的项目中呢？
• Python官方的PyPi仓库为我们提供了一个统一的代码托管仓库，所有的第三方库，甚至你自己写的开源模块，都可以发布到这里，让全世界的人分享下载。
• python有两个著名的包管理工具easy_install和pip。在python2中easy_install是默认安装的，而pip需要我们手动安装。随着Python版本的提高，easy_install已经逐渐被淘汰，但是一些比较老的第三方库，在现在仍然只能通过easy_install进行安装。目前，pip已经成为主流的安装工具，自Python2 >=2.7.9或者Python 3.4以后默认都安装有pip

1.4.2 pip使用

• 在命令行下，输入pip，回车可以看到帮助说明：

1.4.3 查看pip版本

pip -V
pip --version

1.4.4 python库的安装

pip install requests  

1.4.5 指定版本安装

pip install robotframework==2.8.7

1.4.6 卸载已安装的库

pip uninstall requests

• 升级指定的包，通过使用==, >=, <=, >, < 来指定一个版本号。

pip install SomePackage             
pip install SomePackage==1.0.5       # 指定版本
pip install 'SomePackage>=1.0.6'     # 最小版本

1.4.7 列出已经安装的库

pip list

1.4.8 显示所安装包的信息

pip show package

1.4.9 将已经安装的库列表保存到文本文件中

pip freeze > D:\桌面\install.txt

1.4.10 批量下载导出来的包

pip install -r packages.txt

1.4.11 使用wheel文件安装

• 除了使用上面的方式联网进行安装外，还可以将安装包也就是wheel格式的文件，下载到本地，然后使用pip进行安装。比如我在PYPI上提前下载的pillow库的wheel文件，后缀名为whl
• 地址:https://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/

• 可以使用pip install pillow-4.2xxxxxxx.whl的方式离线进行安装

• 第一步 安装 wheel

• 第二步 找到下载的whl文件的目录进行安装(以桌面为例)

• 第三步 执行命令安装