Python là ngôn ngữ lập trình được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khoa học máy tính, công nghệ thông tin, blockchain, Internet vạn vật v.v.. Python là ngôn ngữ lập trình có hình thức đơn giản, cấu trúc rõ ràng rất thuận tiện cho người mới học lập trình. Python là gì? Tại sao bạn nên học lập trình Python? Nếu bạn là newer thì đừng bỏ lỡ những thông tin dưới đây.
Python là gì?
Python là một ngôn ngữ lập trình cấp cao được thông dịch, hướng đối tượng, có ngữ nghĩa động. Cấu trúc dữ liệu được xây dựng trong cấp độ cao của nó, kết hợp với tính năng nhập động và liên kết động làm cho nó trở nên rất hấp dẫn cho Phát triển ứng dụng nhanh, cũng như được sử dụng như một ngôn ngữ kịch bản hoặc để kết nối các thành phần hiện có với nhau.
Cú pháp đơn giản, dễ học của Python nhấn mạnh tính dễ đọc và do đó giảm chi phí bảo trì chương trình. Python hỗ trợ các mô-đun và gói, khuyến khích mô-đun hóa chương trình và tái sử dụng mã. Trình thông dịch Python và thư viện tiêu chuẩn mở rộng có sẵn ở dạng nguồn hoặc nhị phân miễn phí cho tất cả các nền tảng chính và có thể được phân phối miễn phí.
Thông thường, các lập trình viên yêu thích Python vì sự gia tăng năng suất mà nó mang lại. Vì không có bước biên dịch, chu trình chỉnh sửa-kiểm tra-gỡ lỗi là cực kỳ nhanh. Gỡ lỗi các chương trình Python rất dễ dàng: một lỗi hoặc đầu vào không tốt sẽ không bao giờ gây ra lỗi phân đoạn. Thay vào đó, khi trình thông dịch phát hiện ra lỗi, nó sẽ tạo ra một ngoại lệ. Khi chương trình không bắt được ngoại lệ, trình thông dịch sẽ in một dấu vết ngăn xếp. Trình gỡ lỗi cấp nguồn cho phép kiểm tra các biến cục bộ và toàn cục, đánh giá các biểu thức tùy ý, thiết lập các điểm ngắt, lướt qua mã một dòng tại một thời điểm, v.v..
Trình gỡ lỗi được viết bằng chính Python, minh chứng cho sức mạnh nội tâm của Python. Mặt khác cách nhanh nhất để gỡ lỗi một chương trình là thêm một vài câu lệnh in vào nguồn: chu trình sửa-kiểm tra-gỡ lỗi nhanh làm cho cách tiếp cận đơn giản này rất hiệu quả.
Lịch sử của Python
Python được hình thành vào cuối những năm 1980 bởi Guido van Rossum tại Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) ở Hà Lan như một ngôn ngữ kế thừa cho ngôn ngữ ABC (chính nó được lấy cảm hứng từ SETL).
Quá trình phát triển Python từ khi phát hành đến giờ đã có 6 phiên bản từ 01/1994 đến
20/07/2020.
Các phiên bản Python đã phát hành
- Tháng 01/1994 Python 1.0 là bản phát hành chuẩn đầu tiên.
- Ngày 05/09/2000 Python 1.6 là phiên bản 1.x cuối cùng)
- Ngày 16/10/2000 Python 2.0 (Giới thiệu list comprehension)
- Ngày 03/07/2010 Python 2.7 là phiên bản 2.x cuối cùng.
- Ngày 03/12/2008 Python 3.0 phiên bản có loại bỏ cấu trúc và mô-đun trùng lặp.
- Ngày 20/07/2020 Python 3.8.5 .
Python 2.0 được phát hành vào ngày 16 tháng 10 năm 2000 với nhiều tính năng mới chính, bao gồm bộ thu gom rác phát hiện chu kỳ và hỗ trợ Unicode.
Python 3.0 được phát hành vào ngày 3 tháng 12 năm 2008. Đây là một bản sửa đổi lớn của ngôn ngữ không hoàn toàn tương thích ngược. Nhiều tính năng chính của nó đã được hỗ trợ cho loạt phiên bản Python 2.6.x và 2.7.x. Các bản phát hành của Python 3 bao gồm tiện ích 2to3, tự động hóa (ít nhất một phần) việc dịch mã Python 2 sang Python 3.
Những tính năng nổi bật của Python
Những tính năng nổi bật của Python rất đặc biệt, cụ thể là:
Ngôn ngữ lập trình nhập môn
Đây là ngôn ngữ đơn giản và dễ hiểu nên cầu trúc Python khá rõ ràng, cho phép viết mã lệnh nhanh chóng chỉ với số lần gõ phím tối thiểu. Ngày nay, Python được đánh giá là ngôn ngữ lý tưởng cho việc bắt đầu học lập trình. Nó dễ đọc và viết hơn rất nhiều khi so sánh với những ngôn ngữ lập trình khác như C++, Java, C#. Python làm cho việc lập trình trở nên thú vị, cho phép bạn tập trung vào những giải pháp chứ không phải cú pháp.
Mã nguồn mở và hoàn toàn được miễn phí
Nổi bật hơn các ngôn ngữ lập trình bậc cao khác, Python cho phép sử dụng một cách miễn phí tất cả phần mềm, chương trình được viết. Mã nguồn mở sở hữu cộng đồng đông đảo, giúp bạn giải đáp mọi thắc mắc và liên tục cập nhật, cải thiện.
Tương thích nhiều nền tảng
Python tương thích với nhiều nền tảng khác nhau như Windows, MacOS, Linux. Thậm chí là di chuyển qua lại giữa các nền tảng cũng không gặp nhiều khó khăn.
Khả năng nhúng và mở rộng
Python có thể kết hợp cùng các ngôn ngữ lập trình khác để phát triển các ứng dụng phức tạp.
Tự động chuyển đổi code
Khi dùng Python, người sử dụng hoàn toàn không phải lo các vấn đề về quản lý bộ nhớ, dọn dẹp dữ liệu… Python sẽ tự động chuyển code sang ngôn ngữ máy tính có thể hiểu.
Thư viện lớn
Nhờ có một thư viện lập trình khổng lồ của mình, Python hoàn toàn đáp ứng mọi nhu cầu lập trình khác nhau và giải quyết các vấn đề về tác vụ phổ biến.
Ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng
Dù được đơn giản hóa cho người mới học song Python vẫn giữ bản chất hướng đối tượng. Giải quyết các vấn đề trong lập trình một cách trực quan, dễ hiểu.
Tại sao nên dùng Python?
Cú pháp đơn giản, dễ hiểu. Ngày nay có rất nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau nhưng Python vẫn được đánh giá cao nhất về mặt cú pháp. Nó gần như là tiếng Anh nên có thể đọc hiểu và thực hành rất nhanh chóng ngay với cả người chưa có kinh nghiệm lập trình.
Cấu trúc rõ ràng, ngắn gọn. Bạn đã từng học bất kì một ngôn ngữ nào hẳn đã ít nhiều phải đau đầu vì các lỗi cú pháp, khai báo hàm, thư viện… Python sẽ tự động thực hiện những công việc này, không còn dấu chấm phẩy cuối dòng lệnh, không cần xác định kiểu biến.
Giảm lượng code cần viết. Với tiêu chí đề ra, Python có cấu trúc cho phép người dùng viết mã lệnh với số lần gõ phím ít nhất.
Có tính ứng dụng cao. Python được sử dụng để viết code cho nhiều lĩnh vực khác nhau, công nghệ thông tin, phần mềm, viết game…
Ứng dụng của Python
Phân tích dữ liệu (Data Analytics)
Khi nói đến khoa học dữ liệu, thống kê, phân tích, Machine Learning, Python là một trong những ngôn ngữ phù hợp nhất cho yêu cầu cũng như mục tiêu trong việc phân tích dữ liệu. Có một sự cạnh tranh không hề dễ dàng giữa Python với R (R là một ngôn ngữ lập trình thống kê).
Lập trình ứng dụng web
Xây dựng các ứng dụng web ngày càng phát triển mạnh mẽ từ các doanh nghiệp trên toàn thế giới. Các nền tảng giúp xây dựng các ứng dụng web rất nổi tiếng sử dụng Python như Django, Flask, Pyramid. Các trang như Mozilla, Reddit, Instagram và PBS đều được viết bằng ngôn ngữ này.
Python dùng để tạo nguyên mẫu phần mềm
Bên cạnh mảng lập trình ứng dụng web, Python còn được ứng dụng trong tạo nguyên mẫu phần mềm. Nếu nói về tốc độ thì Python sẽ chậm hơn so với các ngôn ngữ biên dịch như Java và C++. Python sẽ không phải lựa chọn tốt nhất nếu bạn đang bị giới hạn về nguồn lực, yêu cầu hiệu quả cao. Tuy nhiên, bên cạnh đó Python lại là một ngôn ngữ lập trình tuyệt vời để tạo ra những nguyên mẫu – bản chạy thử.
Ứng dụng trong khoa học và tính toán
Ngoài việc lập trình ứng dụng web, tạo nguyên mẫu phần mềm, Python còn được ứng dụng trong khoa học và tính toán. Python sở hữu thư viện cho khoa học, tính toán số liệu như NumPy, SciPy. Chúng được sử dụng cho mục đích chung chung trong việc tính toán. Bên cạnh đó, trong thư viện của mình, Python còn có EarthPy cho khoa học trái đất, AstroPy cho thiên văn học… Python cũng được ứng dụng trong khai thác dữ liệu, deep learning, machine learning.
Viết tool để tự động hóa công việc
Bạn yêu thích công nghệ chắc chắn biết những tool thú vị ở trong Google chrome Extension chứ? Hoặc vô vàn tool hữu ích bạn có thể download trên bất kỳ trang web nào. Nếu như trước kia, những tool này cần phải viết bằng các ngôn ngữ khó như Java, PHP … thì hiện nay, với Python tốc độ sản xuất tool có thể tăng lên gấp 10 lần. Đây là điểm khởi đầu hoàn hảo cho bất cứ ai đã nắm vững kiến thức Python cơ bản. Bạn có thể thể thực hành những gì bạn đã học được từ trước đến nay bằng cách tạo từ điển, quét trang web, làm việc với các tệp…
Lĩnh vực IoT – Internet Vạn Vật
Python khá mạnh đủ để ứng dụng trong các nền tảng nhúng. Đối với những ứng dụng đòi hỏi khả năng phải truy xuất dữ liệu lớn thì Python là một ứng cử viên rất phù hợp và tiềm năng. Nhờ được sử dụng trên các trang web như Pinterest và Instagram. Vì vậy mà nó đang ngày một phổ biến và thông dụng hơn.
Xem thêm: Internet vạn vật – IoT là gì?
Làm dự án Blockchain với Python
Làm dự án Blockchain này bạn sẽ học cách làm việc với HTTP Clients và thư viện cần thiết. Thông qua Flask Framework, bạn sẽ có thể sử dụng HTTP requests để liên lạc với blockchain của mình qua Internet.
Vì sao nên học lập trình Python
Python khá dễ đối với người mới bắt đầu tìm hiểu về lập trình. Code được viết bằng Python thì nó rất dễ đọc và gần như phần “sườn” của Python được viết bằng tiếng Anh. Các dòng lệnh trong Python khá ngắn gọn, dễ nhớ (ngắn hơn code Java 3-5 lần, C++ 5-10 lần). Python có rất nhiều ưu điểm để khiến cho các nhà lập trình web yêu thích và sử dụng vì:
+ Đơn giản. Cú pháp đơn giản giúp cho người lập trình dễ dàng đọc và tìm hiểu.
+ Tốc độ. Python có tốc độ xử lý nhanh hơn so với ngôn ngữ PHP.
+ Tương tác. Chế độ tương tác cho phép người lập trình thử nghiệm tương tác sửa lỗi của các đoạn mã.
+ Chất lượng. Thư viện có tiêu chuẩn cao, Python có khối cơ sở dữ liệu khá lớn nhằm cung cấp giao diện cho tất cả các CSDL thương mại lớn.
+ Thuận tiện. Python được biên dịch và chạy trên tất cả các nền tảng lớn hiện nay.
+ Mở rộng. Với tính năng này, Python cho phép người lập trình có thể thêm hoặc tùy chỉnh các công cụ nhằm tối đa hiệu quả có thể đạt được trong công việc.
Bước đệm để phát triển. Ngôn ngữ lập trình Python chính là bước đệm giúp bạn học các ngôn ngữ lập trình khác. Giống Javascript, C++, C#, Perl, Ruby, và những ngôn ngữ khác, Python là ngôn ngữ hướng đối tượng. Đặc biệt với những người có dự định trở thành lập trình phần mềm (software developers), học Python là cách tiếp cận một khía cạnh, và nó sẽ chuẩn bị tốt nhất cho người học để tiếp cận dễ dàng các khía cạnh còn lại.
Khả năng phát triển các ứng dụng web. Framework Django sẽ giúp bạn làm điều này bằng Python. Khi bạn bắt đầu dùng Django và Flask thì nó rất dễ gây nghiện và từ đó bạn sẽ không bao giờ nhìn lại em PHP. Trong khi phần lớn các trang web vẫn dùng PHP nhưng nhiều ứng dụng web mới đang được xây dựng bằng Python chủ yếu là phần hệ thống của nó. Nếu bạn đang lập kế hoạch để thực hiện phát triển ứng dụng web nào, hãy thử Python và Django/Flask.
Bảo mật. Python có một tính năng bảo mật rất cao chính vì vậy những Pentest hay Hacker đều muốn sử dụng nó để thâm nhập và viết phần mềm v.v.. Nếu bạn muốn học và tìm hiểu về bảo mật thì Python chính là sự lựa chọn tuyệt vời.
Python đa năng. Ngoài AI, Blockchain và IoT, Python còn được sử dụng ở mảng web, ứng dụng và lập trình điều khiển, tự động hoá.
Cuộc cách mạng 4.0 với sự xuất hiện của AI – Artificial Intelligence (Trí Tuệ Nhân Tạo), và cụ thể hơn là Machine Learning (học máy) nổi lên một cách nhanh chóng, chúng được nhiều người quan tâm và tìm hiểu. Với sự linh hoạt của ngôn ngữ, tốc độ, và các chức năng của nó và sự trợ giúp từ các thư viện như scikit-learn, Keras, và TensorFlow, dễ dàng Python đã thống trị lĩnh vực học tập máy.
Python được sử dụng nhiều trong kỷ nguyên AI khi mà tốc độ thực thi không quá quan trọng bằng tốc độ tính toán của GPU. Còn khả năng của Python thì được ứng dụng thích hợp vì dễ hiểu, dễ bảo trì. Để làm ra sản phẩm thông minh, tính năng AI có thể được huấn luyện hàng trăm giờ nhờ GPU. Trước đó còn có công việc xử lý số liệu, làm prototype… tất cả những tác vụ này thì Python phù hợp nhất. Vì phần lớn thời gian được thực hiện bằng GPU, nên tốc độ thực thi của C/C++ hay Java không còn là điểm mạnh.
Xem thêm: AI là gì
Cộng đồng học lớn. Có một vấn đề bạn không thể tìm ra trong Python, hoặc cần một thứ gì đó phát triển việc học của bạn, thì chỉ cần lên những group Facebook hay những cộng đồng Python, họ sẽ sẵn sàng giúp đỡ bạn. Việc này khá tốt cho việc tự học lập trình vậy nên còn ngần ngại gì mà không học ngôn ngữ này nào.
Tính ứng dụng cao của Python cũng như những đặc tính nổi bật của nó so với các ngôn ngữ lập trình khác là yếu tố thuyết phục nhất để những ai bước chân vào ngành công nghệ thông tin, kỹ sư phần mềm, làm game, tạo web v.v. nhất định phải học Python. Cảm ơn các bạn độc giả đã đồng hành với chúng tôi với chủ đề Python là gì? Tiếp tục chờ đón những tin tức về công nghệ, kiến thức mới nhất trong bài viết sau.
