پایتون چیست و چه کاربردی دارد؟

پایتون چیست؟ پایتون یک زبان برنامه نویسی چند منظوره و شی گرا است که تقریباً بر روی تمام معماری‌های سیستم‌های مختلف اجرا می شود و می‌تواند برای طیف گسترده‌ای از برنامه‌های کاربردی در زمینه‌های مختلف، از توسعه وب تا یادگیری ماشین استفاده شود. علاوه بر تطبیق پذیری بالای پایتون، این زبان برای افرادی که به تازگی شروع به یادگیری برنامه نویسی کرده است انتخاب مناسبی است و ساختار ساده‌ای برای یادگیری دارد. همین موضوع آن را به یکی از محبوب ترین زبان‌های برنامه نویسی در میان افراد حرفه‌ای و مبتدی تبدیل کرده است. در این آموزش به بررسی این که پایتون چیست و بیش‌تر در چه حوزه‌هایی کاربرد دارد می‌پردازیم.

پایتون چیست؟

پایتون یک زبان برنامه‌نویسی سطح بالا و متن‌باز است که توسط گوئیدو ون روسوم در سال 1991 طراحی شد. این زبان به دلیل سادگی، خوانایی بالا و سینتکس (ساختار) ساده به یکی از محبوب‌ترین زبان‌ها برای برنامه‌نویسی تبدیل شده است. پایتون به ویژه برای مبتدیان و برنامه‌نویسان حرفه‌ای که به دنبال نوشتن کدهای تمیز و کارآمد هستند، مناسب است.

یکی از ویژگی‌های برجسته پایتون، کتابخانه‌های غنی و ابزارهای متعدد است که آن را به ابزاری قدرتمند برای حل مسائل مختلف در حوزه‌های گوناگون تبدیل می‌کند. از پایتون در توسعه وب، تحلیل داده‌ها، یادگیری ماشین، اتوماسیون، برنامه‌نویسی علمی، امنیت سایبری، و حتی توسعه بازی‌ها استفاده می‌شود.

پایتون همچنین به دلیل پشتیبانی از تایپ‌گذاری پویا، مدیریت حافظه خودکار و مفهوم شی‌گرایی، برنامه‌نویسی را برای توسعه‌دهندگان ساده‌تر و سریع‌تر می‌کند. این زبان برای ساخت اپلیکیشن‌های مقیاس‌پذیر، یادگیری ماشین، داده‌کاوی و پردازش‌های پیچیده کاربرد فراوانی دارد و در صنایع مختلف از جمله بهداشت، مالی، آموزش و صنعت IT بسیار استفاده می‌شود.

مزایای یادگیری پایتون چیست؟

پایتون اولین انتخاب بسیاری از برنامه‌نویسانی است که به تازگی در حال قدم گذاشتن به این عرصه هستند. اما دلیل این محبوبیت زیاد پایتون چیست؟ در ادامه به برخی از دلایل محبوبیت یادگیری زبان برنامه نویسی پایتون می‌پردازیم.

رایگان و متن باز

پایتون یک زبان رایگان و متن باز است که توسط بنیاد نرم‌افزار پایتون اداره می‌شود. کاربران می‌توانند از کد سورس پایتون حتی برای مقاصد تجاری به صورت رایگان استفاده و آن را توزیع کنند. امروزه، هرکسی که کامپیوتر داشته باشد می‌تواند به سادگی باآموزش‌های آنلاین نوشتن کد به زبان پایتون را یاد بگیرد.

برای دانلود آخرین نسخه پایتون به صورت رایگان، کافی است به وب سایت رسمی پایتون وارد شوید، روی Downloads در منو کلیک کنید و دکمه Download Python را کلیک کنید. نسخه پیش فرض پایتون برای ویندوز است، اما برای سایر سیستم عامل‌ها از جمله لینوکس و macOS نیز قابل دنلود است. برای اطلاع از بهترین سیستم‌عامل برای برنامه‌نویسی روی آن کلیک کنید.

از سال 2022، پایتون 3، به‌روزترین نسخه این زبان محسوب می‌شود. هم چنین نسخه قبلی پایتون یعنی پایتون 2 در تاریخ ژانویه 2020 متوقف شد و دیگر به روز‌رسانی‌های رفع اشکال، ویژگی‌های جدید یا پچ های امنیتی جدید را دریافت نمی‌کند.

سهولت استفاده برای تمام برنامه ‌نویسان

همانطور که قبلاً اشاره کردیم پایتون یکی از ساده ترین زبان های برنامه نویسی برای یادگیری است و برای شروع کار با پایتون نیازی به تجربه قبلی در برنامه نویسی نیست. دلیل این سهولت این است که پایتون قوانین دستوری و کدنویسی بسیار ساده‌ای دارد که تقریبا برای هر کاربری قابل فهم و ساده است.

کامیونیتی بسیار بزرگ

شاید مهمترین مزیت پایتون کامیونیتی بسیار بزرگ کاربران آن باشد. طبق رتبه بندی IEEE، این زبان برنامه نویسی توانست رتبه 1 در سال 2018 را کسب کند. هزاران نفر از اعضای کامیونیتی پایتون که به خود لقب Pythonistas را داده‌اند، در سراسر جهان در کنفرانس های PyCon با یکدیگر ملاقات می کنند.

ممکن است از خودتان بپرسید اهمیت وسعت کامیونیتی پایتون چیست ؟ برخورداری از یک کامیونیتی بسیار بزرگ به این معناست که هر مشکلی هم که پیش بیاید، توسعه دهندگام ماهری هستند که به سرعت روی راه حل آن کار می‌کنند.

منابع یادگیری متنوع

زمانی که صحبت از شروع یادگیری یک زبان جدید می‌شود یکی از بزرگ‌ترین چالش‌ها انتخاب منبع یادگیری معتبر است. خوشبختانه علاوه بر این که برای پایتون منابع یادگیری زیادی وجود دارند خود پایتون هم یک سری مستندات رسمی به کاربران ارائه می‌کند که تقریبا هر آن‌چه باید در رابطه با این که زبان پایتون چیست و چه کاربردهایی دارد را به شما می‌گویدو هم‌چنین شامل یک سری آموزش مقدماتی هم می‌شود که شروع استفاده از این زبان را ساده‌تر می‌کند.

کتابخانه‌های متن باز یا اپن سورس

کتابخانه‌های متن باز بسیاری وجود دارد که پایتون می‌تواند از آنها برای گسترش عملکردهای خود استفاده کند. همچنین، نصب این کتابخانه‌ها کار پیچیده‌ای نیست  و تنها با اجرای یک دستور ساده از طریق ترمینال قابل انجام است:

pip install [libraryName]

تشویق کاربران به نوشتن کدهای Clean Code

برخلاف بسیاری از زبان‌های دیگر، کد پایتون کاملا  به indentation یا تورفتگی‌های خط‌های کد حساس است. به طور خلاصه، باید فاصله گذاری خطوط کد، در یک بلوک کد معین، به روش استاندارد را رعایت کنید در غیر این صورت، کد اجرا نمی‌شود.

این موضوع می‌تواند در ابتدا برای کاربران مبتدی کمی چالش برانگیز باشد اما پس از مدتی تمرین و تسلط پیدا کردن به آن دلیل اهمیت این موضوع را متوجه خواهند شد. از آنجایی که با نوشتن کد طبق استانداردها، کد شما از یک منطق بصری تعریف شده تبعیت می‌کند، خواندن آن  هم برای خودتان در آینده و هم برای برنامه‌نویسان دیگری که ممکن است کد شما را بخوانند، آسان‌تر خواهد بود.

استفاده از پایتون توسط کمپانی‌های مطرح دنیا

پایتون توسط بسیاری از شرکت‌های مطرح و محبوب در سطح جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عنوان مثال، شرکت‌های بزرگی مانند گوگل، اینستاگرام و اسپاتیفای نیز از پایتون برای توسعه پلتفرم‌های خود استفاده می‌کنند.

محبوبیت پایتون در علوم داده و هوش مصنوعی

اگر به علم داده و یادگیری ماشین علاقه دارید، پایتون بهترین انتخاب در حوزه علوم داده و هوش مصنوعی محسوب می‌شود. در حقیقت محبوبیت و کارایی آن در این حوزه تضمین می‌کند که پایتون هرگز از دور زبان‌های برنامه نویسی برتر خارج نخواهد شد.

کاربردهای زبان پایتون چیست؟

در پاسخ به این سوال که کاربردهای پایتون چیست و در چه حوزه‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرد باید بگوییم که پایتون تقریبا در همه چیز کاربرد دارد، از برنامه نویسی کیت‌های کوچک نرم‌افزاری گرفته تا نرم افزارهای کامپیوتری بزرگ، توسعه وب و برنامه های کاربردی موبایل.

پایتون تقریبا برای توسعه هر پلتفرمی مانند برنامه نویسی برای سرور، سیستم عامل‌ها، نرم افزارها، بازی‌ها و موارد دیگر یک انتخاب بسیار عالی است.

در این‌جا به برخی از رایج‌ترین کاربردهای این زبان می‌پردازیم:

اسکریپت نویسی و اتوماسیون سیستم

اتوماسیون به این معنی است که رایانه‌ها یا سرورها وظایف خود را بدون دخالت نیروی انسانی کامل می‌کنند. هم‌چنین اسکریپت نویسی به نوشتن کد برای ایجاد این سیستم خودکار اشاره دارد.

به عنوان یک زبان اسکریپت نویسی، پایتون می‌تواند برای خودکارسازی تسک‌های مختلف برای برنامه نویسان و غیر برنامه نویسان استفاده شود. چند نمونه از تسک‌هایی که اسکریپت‌های پایتون می توانند انجام دهند به شرح زیر است:

• حل مسائل ساده ریاضی
• بررسی خطاها و  فایل‌های تکراری یا duplicate
• تغییر نام فایل‌ها
• تبدیل فایل‌ها
• وارد کردن داده‌ها در صفحه گسترده اکسل
• ارسال درخواست‌های HTTP
• محاسبه نرخ ارز
• دانلود محتوا
• مرتب سازی، ارسال و پاسخ به متون و ایمیل‌ها
• تجزیه و تحلیل داده‌ها در وب‌سایت‌ها

توسعه نرم افزار

پایتون از زمان اولین انتشار خود برای توسعه نرم افزار مورد استفاده قرار گرفت و هنوز هم در این زمینه از محبوبیت بالایی برخوردار است. علاوه بر این، از آن جایی که با بسیاری از محیط‌ها، سیستم عامل‌های دسکتاپ، موبایل و حتی محیط هایی مانند سرور مجازی لینوکس و هاست لینوکس سازگار است اما میتوان برای میزبانی آن به صورت تخصصی از هاست پایتون هم استفاده کرد،  برای ایجاد نرم افزار برای چندین پلتفرم مختلف استفاده می‌شود .

تست نرم افزار

یکی از مهمترین بخش‌های توسعه نرم افزار فرآیند تضمین کیفیت آن است. برای حفظ رضایت مشتری به بهترین شکل، شرکت‌های نرم‌افزاری و توسعه دهندگان باید از این که محصولشان یک تجربه کاربری باکیفیت، با ثبات و روان را ارائه می‌دهد، اطمینان حاصل کنند.

علاوه بر این باید نرم افزار و به روز‌رسانی‌های آن را به سرعت و به شیوه‌ای کارآمد منتشر کنند تا از رقبای خود عقب نمانند. اینجاست که فرایند تست نرم افزار اهمیت پیدا می‌کند.

تست نرم‌افزار خودکار به معنای استفاده از رایانه برای اجرای تست، مدیریت داده‌های دریافت شده از اجرای تست و تجزیه و تحلیل خودکار نتایج این تست برای بهبود کیفیت نرم‌افزار است. این فرایند نیز شبیه به مفهوم اتوماسیون است که در بخش قبل توضیح دادیم اما بیشتر به حوزه توسعه نرم افزار اختصاص دارد.

تست خودکار برای تسک‌ها و وظایف تکراری مانند تست عملکرد، عالی است. از سوی دیگر، تست‌هایی که نیاز به نظرات افراد حقیقی دارند، مانند قابلیت استفاده، نسخه بتا و تست A/B ، بهتر است به صورت دستی انجام شوند.

یادگیری ماشین و هوش مصنوعی

از بسیاری جهات، این کاربرد شبیه به استفاده از پایتون در علوم داده است، زیرا یادگیری ماشین هم شکلی از علم داده است. تفاوت میان آن‌ها است که نمایش بصری کمتری در یادگیری ماشین مورد نیاز است (اگرچه اغلب هنوز استفاده‌هایی دارد) در عوض، توسعه دهندگان روی پردازش داده‌ها به روشی معنادار برای استفاده هوشمندانه‌تر از نرم افزار تمرکز می کنند. با یادگیری ماشین و برنامه نویسی هوش مصنوعی، کلید در اتوماسیون است.

داده‌کاوی و تحلیل داده‌ها

پایتون به دلیل پشتیبانی از کتابخانه‌های قدرتمند مانند pandas, NumPy, Matplotlib, Seaborn, و SciPy در تحلیل داده‌ها و داده‌کاوی یکی از انتخاب‌های اصلی برای تحلیلگران داده و دانشمندان داده است. این زبان به شما این امکان را می‌دهد که داده‌ها را جمع‌آوری، پردازش، تجزیه‌وتحلیل و به‌صورت گرافیکی نمایش دهید. برای داده‌کاوی، پایتون ابزارهایی مانند Scikit-learn برای مدل‌سازی داده‌ها و پیش‌بینی‌ها، و TensorFlow و Keras برای یادگیری ماشین و مدل‌های پیشرفته را فراهم می‌کند. از پایتون برای پردازش Big Data و استخراج اطلاعات مفید از داده‌های پیچیده نیز استفاده می‌شود.

توسعه وب

پایتون یکی از زبان‌های محبوب برای توسعه وب است که با استفاده از فریم‌ورک‌های قدرتمند مانند Django، Flask و FastAPI به راحتی می‌توان اپلیکیشن‌های وب پیچیده و مقیاس‌پذیر ساخت. این فریم‌ورک‌ها امکانات متعددی برای مدیریت پایگاه داده‌ها، احراز هویت کاربران، امنیت و توسعه APIها فراهم می‌آورند. Django به‌ویژه برای ساخت پروژه‌های وب بزرگ و پیچیده مناسب است، در حالی که Flask برای پروژه‌های کوچک‌تر و ساده‌تر مناسب‌تر است. همچنین، FastAPI به دلیل سرعت بالای خود در پردازش درخواست‌ها و پشتیبانی از تایپ‌گذاری خودکار، برای ساخت APIهای سریع و کارآمد استفاده می‌شود.

فناوری بلاکچین

حوزه بلاکچین اخیراً به یکی از کاربردهای مطرح زبان پایتون تبدیل شده است. البته علوم بلاک‌چین همواره با همین زبان مدیریت شده است اما اخیرا نقش پررنگ‌تری به خود گرفته است. ظهور و رشد مستمر پیرامون فناوری‌هایی مانند ارزهای دیجیتال و NFT منجر به رشد آن در این حوزه شده است. توانایی پایتون در مدیریت تمام جنبه‌های فناوری بلاک چین، آن را به یک عنصر اصلی در این صنعت تبدیل می‌کند.

شبکه و امنیت

پایتون در زمینه شبکه‌سازی و امنیت کاربردهای گسترده‌ای دارد. این زبان برای نوشتن اسکریپت‌ها و ابزارهای امنیتی استفاده می‌شود که می‌توانند تحلیل شبکه‌ها، اسکن آسیب‌پذیری‌ها، تشخیص نفوذ و شبیه‌سازی حملات را انجام دهند. با استفاده از کتابخانه‌هایی مانند Scapy، Socket، Paramiko و Twisted, می‌توان شبکه‌ها را تحلیل کرده، پکت‌ها را بررسی کرده و اتصال‌های ایمن بین سرورها برقرار کرد. همچنین در زمینه امنیت سایبری، پایتون ابزارهای زیادی برای تست نفوذ فراهم می‌کند و به محققان امنیتی امکان می‌دهد آسیب‌پذیری‌ها را شبیه‌سازی و ارزیابی کنند.

محاسبات علمی و مهندسی

پایتون در محاسبات علمی و مهندسی به دلیل پشتیبانی از کتابخانه‌های علمی و ریاضیاتی مانند SciPy, NumPy, SymPy, و Matplotlib بسیار محبوب است. از پایتون در شبیه‌سازی‌های فیزیکی، مدل‌سازی ریاضیاتی، محاسبات عددی و تحلیل داده‌های آزمایشگاهی استفاده می‌شود. SciPy برای حل مسائل پیچیده ریاضی و علمی، NumPy برای انجام محاسبات عددی و Matplotlib برای رسم نمودارهای گرافیکی کاربرد دارد. این ابزارها به مهندسان، فیزیک‌دانان، و محققان این امکان را می‌دهند که پروژه‌های پیچیده علمی و مهندسی را با استفاده از پایتون به راحتی انجام دهند.

توسعه گیم

سادگی پایتون آن را برای ایجاد بازی‌های ساده یا نمونه سازی بازی‌های پیچیده به یک انتخاب بسیار عالی تبدیل می‌کند. از بازی‌های معروفی که به زبان پایتون نوشته شده‌اند می‌توان به The Sims 4، World of Tanks، EVE Online و Civilization IV.

توسعه‌دهندگان حرفه‌ای گیم می‌توانند از کد پایتون برای ساخت سریع نمونه‌های اولیه بازی‌های خود و ارائه یک نمونه اولیه بازی به سرمایه‌گذاران برای جمع‌آوری بودجه استفاده کنند.

برای ارائه نمونه های اولیه بازی به سریع ترین و کارآمدترین روش، توسعه دهندگان بازی می‌توانند از بسیاری از فریمورک‌های توسعه گیم پایتون استفاده کنند.

برنامه‌نویسی علمی و محاسباتی

پایتون به‌ویژه در برنامه‌نویسی علمی و محاسبات علمی مورد استفاده قرار می‌گیرد. به‌ویژه برای افرادی که با داده‌های بزرگ یا مسائل پیچیده ریاضی سر و کار دارند، پایتون یک انتخاب مناسب است. با استفاده از SciPy برای حل معادلات دیفرانسیل، SymPy برای انجام محاسبات نمادین، و Matplotlib برای تجزیه‌وتحلیل داده‌ها به‌صورت بصری، می‌توان مسائل علمی را به سادگی حل کرد. این ابزارها امکان انجام شبیه‌سازی‌های پیچیده و تحلیل‌های عددی در زمینه‌های مختلف علمی مانند فیزیک، شیمی و زیست‌شناسی را فراهم می‌آورند.

علم اعصاب و پزشکی

پایتون در حوزه‌های علم اعصاب و پزشکی نیز کاربرد زیادی دارد. این زبان برای پردازش و تحلیل داده‌های حاصل از اسکن‌های مغزی، تصاویر پزشکی، الکترومغناطیس، و آزمایش‌های بالینی استفاده می‌شود. ابزارهایی مانند Nilearn و MNE برای تحلیل داده‌های مغزی، PyMedTermino برای پردازش داده‌های پزشکی و BioPython برای تحلیل داده‌های بیولوژیکی و ژنتیکی استفاده می‌شوند. پایتون به محققان پزشکی این امکان را می‌دهد که داده‌های پیچیده علمی و پزشکی را تجزیه‌وتحلیل کرده و به نتایج مفیدی دست یابند که می‌تواند در تشخیص و درمان بیماری‌ها کمک کند.

بهترین فریمورک پایتون چیست؟

پایتون یکی از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی است و فریم‌ورک‌های زیادی برای کاربردهای مختلف در دسترس هستند. این فریم‌ورک‌ها به توسعه‌دهندگان کمک می‌کنند تا فرآیند ساخت اپلیکیشن‌ها را سریع‌تر، ساده‌تر و کارآمدتر کنند. در اینجا برخی از بهترین فریم‌ورک‌های پایتون که در توسعه وب، یادگیری ماشین، اتوماسیون و برنامه‌نویسی موبایل استفاده می‌شوند، معرفی شده است:

1. Django

Django یکی از معروف‌ترین فریم‌ورک‌های پایتون است که برای توسعه وب اپلیکیشن‌های مقیاس‌پذیر و امن طراحی شده است. این فریم‌ورک یک فریم‌ورک سطح بالا برای توسعه سریع برنامه‌های وب است که ویژگی‌هایی مانند مدیریت پایگاه داده‌ها, احراز هویت کاربران, مدیریت فرم‌ها و میزبانی API را فراهم می‌کند. Django به‌ویژه برای ساخت پروژه‌های بزرگ و پیچیده با معماری MVC (مدل-نما-کنترلر) مناسب است و برای توسعه وب‌سایت‌های تجاری، رسانه‌های اجتماعی و پلتفرم‌های مبتنی بر داده کاربرد دارد.

2. Flask

Flask یک فریم‌ورک میکرو Minimalist است که به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد که برنامه‌های وب کوچک و قابل انعطاف بسازند. این فریم‌ورک برای پروژه‌های ساده‌تر و اپلیکیشن‌هایی که نیاز به انعطاف‌پذیری بالا دارند، ایده‌آل است. برخلاف Django، Flask ویژگی‌های آماده کمتری دارد، اما این امر به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد که فریم‌ورک را به دلخواه خود گسترش دهند. از Flask معمولاً برای ساخت APIها، برنامه‌های وب کوچک و پروتوتایپ‌ها استفاده می‌شود.

3. FastAPI

FastAPI یک فریم‌ورک مدرن و سریع برای ساخت APIهای وب است. این فریم‌ورک برای ساخت برنامه‌های RESTful API و GraphQL API بسیار مناسب است. FastAPI از تایپ‌گذاری پایتون استفاده می‌کند تا کدنویسی را ساده‌تر و خواناتر کند. به دلیل سرعت بالای پردازش، این فریم‌ورک به‌ویژه برای برنامه‌هایی که به عملکرد بالا و پاسخ‌دهی سریع نیاز دارند، انتخابی ایده‌آل است.

4. Tornado

Tornado یک فریم‌ورک مقیاس‌پذیر و غیرهمزمان برای ساخت برنامه‌های وب با حجم ترافیک بالا است. این فریم‌ورک بیشتر برای برنامه‌های واقعی‌زمانی (real-time) مانند چت‌ها، اپلیکیشن‌های پیام‌رسان، و سیستم‌های پردازش داده‌های آنلاین استفاده می‌شود. Tornado این امکان را فراهم می‌کند که یک سرور HTTP به طور همزمان به هزاران اتصال فعال پاسخ دهد.

5. Pyramid

Pyramid یک فریم‌ورک وب منعطف است که امکان ساخت برنامه‌های مقیاس‌پذیر و پیچیده را فراهم می‌کند. این فریم‌ورک به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد که از فریم‌ورک‌های دیگر و کتابخانه‌های پایتون در کنار آن استفاده کنند. Pyramid برای پروژه‌هایی مناسب است که نیاز به تنظیمات سفارشی و انعطاف‌پذیری بالا دارند. این فریم‌ورک برای ساخت برنامه‌های تجاری و سرویس‌های بزرگ استفاده می‌شود.

6. Bottle

Bottle یک فریم‌ورک وب میکرو و بسیار سبک است که برای ساخت اپلیکیشن‌های ساده و سریع طراحی شده است. این فریم‌ورک برای پروژه‌های کوچک و پروتوتایپ‌های سریع ایده‌آل است. Bottle تمام کدها را در یک فایل واحد نگهداری می‌کند و ویژگی‌هایی مانند دستگاه‌های قالب، مدیریت فرم‌ها، و مدیریت پایگاه داده‌ها را به طور پیش‌فرض فراهم می‌آورد. این فریم‌ورک برای ساخت برنامه‌های Single-Page Application و APIهای ساده استفاده می‌شود.

7. CherryPy

CherryPy یکی از قدیمی‌ترین فریم‌ورک‌های پایتون است که از زمان توسعه اولیه آن در سال 2002، تغییرات زیادی را پشت سر گذاشته است. این فریم‌ورک امکان ساخت برنامه‌های وب قدرتمند و مقیاس‌پذیر را می‌دهد. CherryPy برای برنامه‌هایی که نیاز به پشتیبانی از چندین درخواست همزمان دارند، مناسب است و به دلیل سادگی و کارایی‌اش، در پروژه‌های بزرگ و کوچک استفاده می‌شود.

8. Kivy

Kivy یک فریم‌ورک متن‌باز برای توسعه برنامه‌های موبایل و چندرسانه‌ای است که از آن می‌توان برای ساخت اپلیکیشن‌های cross-platform استفاده کرد. با استفاده از Kivy می‌توان برنامه‌های گرافیکی و رابط کاربری جذاب ساخت که به‌طور همزمان روی اندروید، iOS و دسکتاپ اجرا شوند. این فریم‌ورک به‌ویژه در صنعت بازی و برنامه‌های چندرسانه‌ای بسیار پرکاربرد است.

9. Celery

Celery فریم‌ورکی برای پردازش کارهای پس‌زمینه به صورت غیرهمزمان است. این فریم‌ورک به طور معمول در برنامه‌هایی استفاده می‌شود که نیاز به پردازش‌های زمان‌بر و طولانی دارند. Celery به‌طور گسترده برای مدیریت صف‌های وظایف و اجرای پردازش‌های سنگین در پس‌زمینه استفاده می‌شود. این فریم‌ورک در ترکیب با دیگر فریم‌ورک‌ها مانند Django و Flask برای انجام وظایف همزمان و برنامه‌ریزی‌شده به‌کار می‌رود.

10. PyGame

PyGame یک فریم‌ورک برای توسعه بازی‌های 2D است. این فریم‌ورک به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد که بازی‌های ساده و پیچیده بسازند و از امکانات گرافیکی، صدا و ورودی‌های مختلف استفاده کنند. اگرچه PyGame بیشتر برای بازی‌های 2D مناسب است، اما امکانات آن برای توسعه بازی‌های آموزشی و سرگرم‌کننده بی‌نظیر است.

علاوه بر این می‌توانید از طریق Python Package Index به لیست کاملی از فریمورک‌ها به همراه اطلاعات مربوط به آن‌ها دسترسی داشته باشید.

تغییرات و بهبودهای جدید در پایتون (نسخه Python 3.11)

در نسخه‌های اخیر پایتون، به‌ویژه Python 3.11 به بعد، ویژگی‌ها و بهبودهای قابل توجهی اضافه شده است که باعث افزایش کارایی، قابلیت اطمینان و سادگی استفاده از این زبان شده است. در اینجا برخی از مهم‌ترین تغییرات و بهبودهای جدید در پایتون آورده شده است:

افزایش سرعت اجرا

یکی از مهم‌ترین تغییرات در نسخه‌های اخیر پایتون، بهبود سرعت اجرا است. در Python 3.11، عملکرد پایتون به‌طور قابل توجهی افزایش یافته است. این نسخه بهینه‌سازی‌هایی در مفسر پایتون (CPython) اعمال کرده که منجر به کاهش زمان اجرای کد و افزایش کارایی در بسیاری از برنامه‌ها شده است. این بهبود سرعت به‌ویژه در کدهای پیچیده و پردازش‌های داده محسوس است.

مدیریت خطا و استثناها

در Python 3.11، مدیریت خطاها و استثناها بهبود یافته است. حالا گزارش خطاها دقیق‌تر و قابل درک‌تر است. Tracebacks (پیام‌های خطا) به‌گونه‌ای نمایش داده می‌شوند که اطلاعات بیشتری درباره موقعیت خطا و متغیرهای محلی در زمان وقوع استثنا ارائه می‌دهند. این تغییرات به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا سریع‌تر مشکلات کد را شناسایی و رفع کنند.

سیستم تایپ‌گذاری بهبود یافته

یکی از ویژگی‌های برجسته در نسخه‌های اخیر، به‌ویژه Python 3.10 و Python 3.11، بهبود سیستم تایپ‌گذاری است. تایپ‌گذاری در پایتون به‌طور کامل‌تر و دقیق‌تر شده است. حالا می‌توان از تایپ‌های پیچیده‌تری مانند Union Types، Type Aliases و TypedDict استفاده کرد که به نوشتن کدهای خوانا و مستند کمک می‌کنند. همچنین، Static Typing در پایتون بهبود یافته و امکان انجام type-checking قبل از اجرای برنامه فراهم شده است.

ویژگی‌های جدید زبان

در نسخه‌های جدید پایتون، ویژگی‌های جدید و کاربردی به زبان اضافه شده است. از جمله مهم‌ترین این ویژگی‌ها می‌توان به:

• Pattern Matching: این ویژگی در Python 3.10 معرفی شد و امکان مقایسه و تطبیق الگوها را در کد فراهم می‌کند. این ویژگی مشابه ویژگی‌های موجود در زبان‌های دیگر مانند Haskell یا Scala است و می‌تواند در برنامه‌نویسی شرطی و پردازش داده‌ها مفید باشد.

• PEP 657: در این پیشنهاد، قابلیت‌هایی مانند بهبود خطایابی، دستورات جدید برای خواندن فایل‌ها، و مدیریت بهینه‌تر حافظه معرفی شده‌اند.

مدیریت حافظه بهینه‌تر

پایتون در نسخه‌های اخیر خود به‌ویژه در Python 3.11 بهینه‌سازی‌هایی در مدیریت حافظه انجام داده است. این بهبودها باعث کاهش استفاده بی‌رویه از حافظه و بهبود کارایی در برنامه‌های بزرگ شده است. همچنین، بهینه‌سازی‌هایی در Garbage Collection انجام شده که سرعت بازیابی حافظه را افزایش می‌دهد.

افزایش سازگاری با استانداردهای جدید

پایتون همچنین به‌طور مداوم سازگاری با استانداردهای جدید زبان‌های برنامه‌نویسی و ابزارهای مختلف را حفظ می‌کند. به‌عنوان مثال، در نسخه‌های اخیر پایتون، پشتیبانی از JSON و فرمت‌های جدید فایل بهبود یافته است که این به کاربران امکان می‌دهد تا به راحتی با داده‌های JSON و انواع دیگر داده‌ها کار کنند.

سازگاری بیشتر با پلتفرم‌های مختلف

پایتون همچنین در نسخه‌های اخیر خود سازگاری بیشتری با پلتفرم‌های مختلف از جمله سیستم‌های عامل مختلف و پروژه‌های مبتنی بر ابر فراهم کرده است. این بهبودها به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد که برنامه‌های خود را در محیط‌های مختلف به راحتی اجرا کنند.

چه کمپانی‌هایی از پایتون استفاده می‌کنند؟

بسیاری از سازمان‌ها برای توسعه نرم‌افزارهای خود از پایتون استفاده می‌کنند. برخی از پر سر و صداترین و شناخته شده‌ترین شرکت‌هایی که از پایتون استفاده می‌کنند عبارتند از:

• کمپانی موزیلا که بیشتر با مرورگر فایرفاکس خود شناخته می شود، می گوید بیش از 230 هزار خط کد دارد که به زبان پایتون نوشته شده‌اند.
• کمپانی گوگل هم از کمپانی‌های مطرحی است که از زبان پایتون استفاده می‌کنندو حتی آموزش‌های پایتون اختصاصی خود را دارد.
• مایکروسافت،‌ که با IDE خود،یعنی ویژوال استودیو کد، به توسعه پایتون می‌پردازد.
• نتفلیکس نیز برای نرم افزار نظارت بر خطاهای سیستم و برای علوم داده خود از پایتون استفاده می‌کند.
• اوبر از کتابخانه‌های Jupyter Notebook و IPython برای به اشتراک گذاری داده‌ها استفاده می کند.
• Reddit تا حد زیادی با استفاده از زبان پایتون نوشته شده است و سورس کد آن را نیز در GitHub خود به اشتراک گذاشته است.
• Slack، Digital Ocean، Lyft، Sauce Labs و Fastly  نیز همگی  در مقاله Increment به استفاده از زبان پایتون اشاره کرده‌اند.

علاوه بر این، بسیاری از فناوری‌های زیرساخت فناوری اطلاعات با پایتون نوشته شده‌اند. پایتون زبان اصلی مورد استفاده برای پروژه عظیم رایانش ابری OpenStack است که نیروی عملکرد ابرهای خصوصی و عمومی در مراکز داده در سراسر جهان را تامین می‌کند.

جمع بندی

همانطور که در این آموزش نیز به آن اشاره کردیم، پایتون یک زبان برنامه نویسی با طیف گسترده‌ای از کاربردها، مانند توسعه وب، علم داده و تجزیه و تحلیل داده‌ها، هوش مصنوعی و غیره است. اگر شما هم به تازگی قصد یادگیری یک زبان برنامه نویسی را دارید، پایتون به دلیل سهولت استفاده و کارایی زیادی که در حوزه‌ها مختلف دارد می‌تواند انتخاب خوبی باشد. البته انتخاب یک زبان کاملا به علایق شما بستگی دارد و توصیه می‌شود پیش از تصمیم گیری چند زبان دیگر را نیز مورد بررسی قرار دهید. در این پست آموزشی تلاش بر این بود تا یک دید کلی از ماهیت زبان برنامه نویسی پایتون و کاربردهای آن به دست بیاوریم.

سوالات متداول

آیا یادگیری پایتون ساده است؟

با اطمینان می‌توان گفت پایتون یکی از ساده‌ترین زبان‌ها برای شروع یادگیری برنامه نویسی است. پاسخ کوتاه به این سوال یک بله قاطع است. پایتون با با هدف سادگی در کدها ایجاد شد تا برنامه نویسی را برای توسعه دهندگان به فرایندی روان‌تر و لذت بخش‌تر تبدیل کند.

هدف از ایجاد زبان برنامه نویسی پایتون چه بوده است؟

هدف طراح پایتون از به وجود آوردن این زبان، ایجاد یک زبان ساده و قابل درک برای تمامی برنامه نویسان مبتدی و حرفه‌ای با قدرت بالا و توان رقابت با سایر زبان‌های برنامه نویسی بوده است. زبانی که کاملا رایگان و متن باز بوده و تمامی کاربران بتوانند در توسعه و گسترش آن نقش داشته باشند.

آیا پایتون در هوش مصنوعی کاربرد دارد؟

بله، پایتون در طی سال‌ها به دلیل سهولت در یادگیری، قدرت زیاد و کامیونیتی توسعه دهندگان وسیعی که دارد ثابت کرده است که یکی از کارآمدترین زبان های برنامه نویسی برای توسعه فناوری‌های هوش مصنوعی است.