適用于PHP開發(fā)人員的Python基礎(chǔ)知識(shí)
作為一種面向?qū)ο?、直譯式計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言，Python已經(jīng)具有十多年的發(fā)展歷史，成熟且穩(wěn)定。本文將帶領(lǐng)您前往Python的世界遨游一番，假定您不具備Python 編程語言的任何知識(shí)，但至少應(yīng)具備一些基本的編程知識(shí)，我們將側(cè)重于對(duì)Python和PHP進(jìn)行比較。
您已經(jīng)在PHP上花費(fèi)了大量時(shí)間，轉(zhuǎn)向另一種語言勢(shì)在必行。您也知道原地不動(dòng)就意味著被動(dòng)挨打。其實(shí)，學(xué)習(xí)新語言就像是去國(guó)外旅行：您會(huì)接觸到新事物，品嘗新食物，領(lǐng)略不同的文化，與不同的人對(duì)話，了解一切新奇，然后再回到家中體會(huì)原來的環(huán)境。
本文的目標(biāo)相當(dāng)簡(jiǎn)單：簡(jiǎn)要介紹 Python 的基本知識(shí)，為讀者自己進(jìn)行深入搜索打下基礎(chǔ)。幸運(yùn)的是，您將認(rèn)識(shí)到 Python 實(shí)際上與您之前所使用的語言并無不同之處。再次以旅游為例，您并不需要到太遠(yuǎn)的地方，只需要去語言相通的鄰國(guó)即可。
什么是Python？
Python 的定義是一種 “通用的高級(jí)編程語言”。它以簡(jiǎn)潔性和易用性著稱，而且是少有的幾種對(duì)空格和縮進(jìn)有要求的語言之一。Python 的主要作者 Guido Van Rossum 在社區(qū)中仍然非常活躍，并且被人們戲稱為仁慈的獨(dú)裁者。
Python 的靈活性和緊湊性是值得稱贊的。它支持面向?qū)ο缶幊?、結(jié)構(gòu)化編程、面向方面編程以及函數(shù)編程等。Python 采用小內(nèi)核設(shè)計(jì)，但具備大量擴(kuò)展庫(kù)，從而確保了該語言的緊湊性和靈活性。
從語法的角度來說，您會(huì)發(fā)現(xiàn) Python 的簡(jiǎn)潔性異常突出 — 幾乎可以說是一種純粹的境界。PHP 開發(fā)人員要么會(huì)對(duì)這種方法的語法深深陶醉，要么會(huì)發(fā)現(xiàn)它的局限性。這主要取決于您自己的見解。Python 社區(qū)推動(dòng)這種美感的態(tài)度是非常明確的，它們更加重視的是美學(xué)和簡(jiǎn)潔性，而不是靈動(dòng)的技巧。已形成 Perl 傳統(tǒng)（“可以通過多種方式實(shí)現(xiàn)它”）的 PHP 開發(fā)人員（像我自己）將面對(duì)一種完全相反的哲學(xué)（“應(yīng)該只有一種方法可以實(shí)現(xiàn)它”）。
事實(shí)上，該社區(qū)定義了一種特有的代碼風(fēng)格術(shù)語，即 Python 化（pythonic）。您可以說您的代碼是 Python 化，這是對(duì) Python 術(shù)語的良好運(yùn)用，同時(shí)還可展現(xiàn)語言的自然特性。本文并不打算成為 Pythonista（或 Pythoneer），但如果您想繼續(xù) Python 之路，那么千萬不能錯(cuò)過本文的知識(shí)點(diǎn)。就像 PHP 有自己的編程風(fēng)格，Perl 有自己的概念方法，學(xué)習(xí) Python 語言必然也需要開始用該語言來思考問題。
另一個(gè)要點(diǎn)：在撰寫本文時(shí)，Python 的***版本是 V3.0，但本文主要側(cè)重于 Python V2.6。Python V3.0 并不能向后兼容之前的版本，而且 V2.6 是使用最為廣泛的版本。當(dāng)然，您可以根據(jù)需求使用自己喜好的版本。
Python 與 PHP 有何不同？
一般來說，PHP 是一種 Web 開發(fā)語言。是的，它提供了一個(gè)命令行接口，并且甚至可用于開發(fā)嵌入式應(yīng)用程序，但它主要還是用于 Web 開發(fā)。相反，Python 是一種腳本語言，并且也可用于 Web 開發(fā)。從這方面來說 — 我知道我會(huì)這樣說 — 它比 PHP 更加接近 Perl。（當(dāng)然，在其他方面，它們之間并無實(shí)際不同。我們繼續(xù)往下看。）
PHP 的語法中充斥著美元符號(hào)（$）和大括號(hào)（{}），而 Python 相對(duì)來說則更加簡(jiǎn)潔和干凈。PHP 支持 switch 和 do...while 結(jié)構(gòu)，而 Python 則不盡然。PHP 使用三元操作符（foo?bar:baz）和冗長(zhǎng)的函數(shù)名列表，而命名約定更是無所不有；相反，您會(huì)發(fā)現(xiàn) Python 要簡(jiǎn)潔多了。PHP 的數(shù)組類型可同時(shí)支持簡(jiǎn)單列表和字典或散列，但 Python 卻將這兩者分開。Python 同時(shí)使用可變性和不變性的概念：舉例來說，tuple 就是一個(gè)不可變的列表。您可以創(chuàng)建 tuple，但在創(chuàng)建之后不能修改它。這一概念可能要花些時(shí)間來熟悉，但對(duì)于避免錯(cuò)誤極為有效。當(dāng)然，更改 tuple 的惟一方法是復(fù)制它。因此，如果您發(fā)現(xiàn)對(duì)不可變對(duì)象執(zhí)行了大量更改，則應(yīng)該重新考量自己的方法。
之前提到，Python 中的縮進(jìn)是有含義的：您在剛開始學(xué)習(xí)該語言時(shí)會(huì)對(duì)此非常難以適應(yīng)。您還可以創(chuàng)建使用關(guān)鍵字作為參數(shù)的函數(shù)和方法 — 這與 PHP 中的標(biāo)準(zhǔn)位置參數(shù)迥然不同。面向?qū)ο蟮淖冯S者會(huì)對(duì) Python 中真正的面向?qū)ο笏枷敫械叫老?，?dāng)然還包括它的 “一級(jí)” 類和函數(shù)。如果您使用非英語語言，則會(huì)鐘愛于 Python 強(qiáng)大的國(guó)際化和 Unicode 支持。您還會(huì)喜歡 Python 的多線程功能；這也是最開始令我為之著迷的特性之一。
綜上所述，PHP 和 Python 在許多方面都彼此類似。您可以方便地創(chuàng)建變量、循環(huán)，使用條件和創(chuàng)建函數(shù)。您甚至可以輕松地創(chuàng)建可重用的模塊。兩種語言的用戶社區(qū)都充滿活力和激情。PHP 的用戶群體更加龐大，但這主要?dú)w因于它在托管服務(wù)器及 Web 專注性方面的優(yōu)勢(shì)和普及性。 #p#
使用Python
清單1展示了一個(gè)基本的 Python 腳本。
清單1. 一個(gè)簡(jiǎn)單的 Python 腳本
- for i in range(20):
- print(i)
清單2展示了腳本的必然結(jié)果。
清單2. 清單 1 的結(jié)果
- 0
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
在深入探索之前，我們先來了解一些預(yù)備知識(shí)。首先從變量開始。
變量
可以看到，表示變量并不需要任何特殊的字符。變量 i 就是一個(gè)純粹的 i — 毫無特殊之處。表示代碼塊或語言結(jié)束也不需要任何特殊字符（比如分號(hào)和括號(hào)）；只需要在 for 行使用一個(gè)簡(jiǎn)單的冒號(hào)即可（:）。還需注意，縮進(jìn)會(huì)向 Python 指示哪些內(nèi)容屬于 for 循環(huán)。舉例來說，清單 3 中的代碼會(huì)在循環(huán)中為各編號(hào)輸出一個(gè)說明。
清單 3. 為各循環(huán)添加一條語句
- for i in range(20):
- print(i)
- print('all done?')
相反，清單 4 中的代碼會(huì)在循環(huán)結(jié)束處輸出一條說明。
清單 4. 在循環(huán)后添加一條語句
- for i in range(20):
- print(i)
- print('all done!')
現(xiàn)在，我***次看到這樣的代碼時(shí)，我認(rèn)為這完全是無稽之談。什么？讓我相信換行和縮進(jìn)能保證代碼的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行？請(qǐng)相信我，不用多久，您就會(huì)習(xí)慣它（但我需要承認(rèn)必須到達(dá)到分號(hào)處才會(huì)結(jié)束語句的運(yùn)行）。如果您與其他開發(fā)人員共同開發(fā) Python 項(xiàng)目，則會(huì)發(fā)現(xiàn)這種可讀性的用處是多么大了。您不再像以前那樣總是猜測(cè) “這個(gè)聰明的家伙在這里究竟想干些什么？”
在 PHP，您使用 = 操作符為變量分配值（參見 清單 5）。在 Python 中，您使用相同的操作符，只是需要標(biāo)記或指向值。對(duì)于我來說，它就是賦值操作而已，我不需要過多擔(dān)心專門的術(shù)語。
清單 5. 創(chuàng)建變量
- yorkie = 'Marlowe' #meet our Yorkie Marlowe!
- mutt = 'Kafka' #meet our mutt Kafka
- print(mutt) #prints Kafka
Python 的變量名稱約定與 PHP 類似：您在創(chuàng)建變量名時(shí)只能使用字母、數(shù)字和下劃線（_）。同樣，變量名的***個(gè)字符不能是數(shù)字。Python 變量名是區(qū)分大小寫的，并且您不能使用特定的 Python 關(guān)鍵字（比如 if、else、while、def、or、and、not、in 和 is 開始符）作為變量名。這沒有什么值得奇怪的。Python 允許您隨意執(zhí)行基于字符串的操作。清單 6 中的大多數(shù)操作應(yīng)該都是您熟悉的。
清單 6. 常見的基于字符串的操作
- yorkie = 'Marlowe'
- mutt = 'Kafka'
- ylen = len(yorkie) #length of variable yorkie
- print(ylen) #prints 7
- print(len(yorkie)) #does the same thing
- len(yorkie) #also does the same thing, print is implicit
- print(yorkie.lower()) #lower cases the string
- print(yorkie.strip('aeiou')) #removes vowels from end of string
- print(mutt.split('f')) #splits "Kafka" into ['Ka', 'ka']
- print(mutt.count('a')) #prints 2, the number of a's in string
- yorkie.replace('a','4') #replace a's with 4's
條件語句
您已經(jīng)了解了如何使用 for 循環(huán)；現(xiàn)在，我們來討論條件語句。您會(huì)發(fā)現(xiàn) Phyon 中的條件語句與 PHP 基本相同：您可以使用熟悉的 if/else 型結(jié)構(gòu)，如清單 7 所示。
清單 7. 一個(gè)簡(jiǎn)單的條件測(cè)試
- yorkie = 'Marlowe'
- mutt = 'Kafka'
- if len(yorkie) > len(mutt):
- print('The yorkie wins!')
- else:
- print('The mutt wins!')
您還可以使用 if/elif/else（elif，等價(jià)于 PHP 中的 elseif）創(chuàng)建更加復(fù)雜的條件測(cè)試，如清單 8 所示。
清單 8. 一個(gè)比較復(fù)雜的條件測(cè)試
- yorkie = 'Marlowe'
- mutt = 'Kafka'
- if len(yorkie) + len(mutt) > 15:
- print('The yorkie and the mutt win!')
- elif len(yorkie) + len(mutt) > 10:
- print('Too close to tell!')
- else:
- print('Nobody wins!')
您可能會(huì)說，目前為止并沒有什么與眾不同的地方：甚本上和想像中沒有太大區(qū)別?，F(xiàn)在，我們來看 Python 處理列表的方式，您會(huì)發(fā)現(xiàn)兩種語言之間的不同之處。
列表
一種常用的列表類型是 tuple，它是不可變的。在 tuple 中載入一系列值之后，您不會(huì)更改它。Tuple 可以包含數(shù)字、字符串、變量，甚至其他 tuples。Tuples 從 0 開始建立索引，這很正常；您可以使用 -1 索引訪問***一個(gè)項(xiàng)目。您還可以對(duì) tuple 運(yùn)行一些函數(shù)（請(qǐng)參見清單 9）。
清單 9. Tuples
- items = (1, mutt, 'Honda', (1,2,3))
- print items[1] #prints Kafka
- print items[-1] #prints (1,2,3)
- itemsitems2 = items[0:2] #items2 now contains (1, 'Kafka') thanks to slice operation
- 'Honda' in items #returns TRUE
- len(items) #returns 4
- items.index('Kafka') #returns 1, because second item matches this index location
列表與 tuple 類似，只不過它們是可變的。創(chuàng)建列表之后，您可以添加、刪除和更新列表中的值。列表使用方括號(hào)，而不是圓括號(hào)（()），如清單 10 所示。
清單 10. 列表
- groceries = ['ham','spam','eggs']
- len(groceries) #returns 3
- print groceries[1] #prints spam
- for x in groceries:
- print x.upper() #prints HAM SPAM EGGS
- groceries[2] = 'bacon'
- groceries #list is now ['ham','spam','bacon']
- groceries.append('eggs')
- groceries #list is now ['ham', 'spam', 'bacon', 'eggs']
- groceries.sort()
- groceries #list is now ['bacon', 'eggs', 'ham', 'spam']
字典類似于關(guān)聯(lián)數(shù)組或散列；它使用鍵值對(duì)來存儲(chǔ)和限制信息。但它不使用方括號(hào)和圓括號(hào)，而是使用尖括號(hào)。與列表類似，字典是可變的，這意味著您可以添加、刪除和更新其中的值（請(qǐng)參見清單 11）。 #p#
清單 11. 字典
- colorvalues = {'red' : 1, 'blue' : 2, 'green' : 3, 'yellow' : 4, 'orange' : 5}
- colorvalues #prints {'blue': 2, 'orange': 5, 'green': 3, 'yellow': 4, 'red': 1}
- colorvalues['blue'] #prints 2
- colorvalues.keys() #retrieves all keys as a list:
- #['blue', 'orange', 'green', 'yellow', 'red']
- colorvalues.pop('blue') #prints 2 and removes the blue key/value pair
- colorvalues #after pop, we have:
- #{'orange': 5, 'green': 3, 'yellow': 4, 'red': 1}
在Python中創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的腳本
現(xiàn)在，您已經(jīng)對(duì) Python 有了一定的了解。接下來，我們將創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的 Python 腳本。該腳本將讀取位于您的服務(wù)器 /tmp 目錄下的 PHP 會(huì)話文件的數(shù)量，并在日志文件中寫入摘要報(bào)告。在該腳本中，您將學(xué)習(xí)如何導(dǎo)入特定函數(shù)的模塊，如何使用文件，以及如何寫入日志文件。您還將設(shè)置一系列變量來跟蹤所收集的信息。
清單 12 展示了整個(gè)腳本。打開一個(gè)編輯器，并將代碼粘貼到其中，然后在系統(tǒng)中將該文件保存為 tmp.py。然后，對(duì)該文件運(yùn)行 chmod + x，使它成為可執(zhí)行文件（假定您使用 UNIX® 系統(tǒng)）。
清單 12. tmp.py
- #!/usr/bin/python
- import os
- from time import strftime
- stamp = strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")
- logfile = '/path/to/your/logfile.log'
- path = '/path/to/tmp/directory/'
- files = os.listdir(path)
- bytes = 0
- numfiles = 0
- for f in files:
- if f.startswith('sess_'):
- info = os.stat(path + f)
- numfiles += 1
- bytes += info[6]
- if numfiles > 1:
- title = 'files'
- else:
- title = 'file'
- string = stamp + " -- " + str(numfiles) + " session " \
- + title +", " + str(bytes) + " bytes\n"
- file = open(logfile,"a")
- file.writelines(string)
- file.close()
在***行中，您可以看到一個(gè) hash-bang 行：它用于標(biāo)識(shí) Python 解釋器的位置。在我的系統(tǒng)中，它位于 /usr/bin/python。請(qǐng)根據(jù)系統(tǒng)需求調(diào)整這一行。接下來的兩行用于導(dǎo)入特定的模塊，這些模塊將幫助您執(zhí)行作業(yè)?？紤]到腳本需要處理文件夾和文件，因此您需要導(dǎo)入 os 模塊，因?yàn)槠渲邪鞣N函數(shù)和方法，可幫助您列出文件、讀取文件和操作文件夾。您還需要寫入一個(gè)日志文件，因此可以為條目添加一個(gè)時(shí)間戳 — 這就需要使用時(shí)間函數(shù)。您不需要所有時(shí)間函數(shù)，只需要導(dǎo)入 strftime 函數(shù)即可。
在接下來的六行中，您設(shè)置了一些變量。***個(gè)變量是 stamp，其中包含一個(gè)日期字符串。然后，您使用 strftime 函數(shù)創(chuàng)建了一個(gè)特定格式的時(shí)間戳 — 在本例中，時(shí)間戳的格式為 2010-01-03 12:43:03。接下來，創(chuàng)建一個(gè) logfile 變量，并在文件中添加一個(gè)實(shí)際存儲(chǔ)日志文件消息的路徑（該文件不需要實(shí)際存在）。為簡(jiǎn)單起見，我在 /logs 文件夾中放置了一個(gè)日志文件，但您也可以將它放置在別處。同樣，path 變量包含到 /tmp 目錄的路徑。您可以使用任何路徑，只要使用斜杠作為結(jié)束即可 (/)。
接下來的三個(gè)變量也非常簡(jiǎn)單：files 列表包含指定路徑中的所有文件和文件夾，另外還包含 bytes 和 numfiles 兩個(gè)變量。這兩個(gè)變量都設(shè)置為 0；腳本會(huì)在處理文件時(shí)遞增這些值。
完成所有這些定義之后，接下來就是腳本的核心了：一個(gè)簡(jiǎn)單的 for 循環(huán)，用于處理文件列表中的各文件。每次運(yùn)行循環(huán)時(shí)，腳本都會(huì)計(jì)算文件名；如果它以 sess_ 開頭，則腳本會(huì)對(duì)該文件運(yùn)行 os.stat()，提取文件數(shù)據(jù)（比如創(chuàng)建時(shí)間、修改時(shí)間和字節(jié)大小），遞增 numfiles 計(jì)數(shù)器并將該文件的字節(jié)大小累計(jì)到總數(shù)中。當(dāng)循環(huán)完成運(yùn)行后，腳本會(huì)檢查 numfiles 變量中的值是否大于 1。如果大于 1，則會(huì)將一個(gè)新的 title 變量設(shè)置為 files；否則，title 將被設(shè)置為單數(shù)形式的 file。
腳本的***部分也非常簡(jiǎn)單：您創(chuàng)建了一個(gè) string 變量，并在該變量中添加了一行以時(shí)間戳開始的數(shù)據(jù)，并且其后還包含 numfiles（已轉(zhuǎn)換為字符串）和字節(jié)（也已轉(zhuǎn)換為字符串）。請(qǐng)注意繼續(xù)字符（\）；該字符可允許代碼運(yùn)行到下一行。它是一個(gè)提高可讀性的小技巧。然后，您使用 open() 函數(shù)以附加模式打開日志文件（畢竟始終需要在該文件中添加內(nèi)容），writelines() 函數(shù)會(huì)將字符串添加到日志文件中，而 close() 函數(shù)用于關(guān)閉該文件。
現(xiàn)在，您已經(jīng)創(chuàng)建了一個(gè)簡(jiǎn)單的 Python 腳本。該腳本可用于完成許多任務(wù)，舉例來說，您可以設(shè)置一個(gè) cron 作業(yè)來每小時(shí)運(yùn)行一次這個(gè)腳本，以幫助您跟蹤 24 小時(shí)內(nèi)所使用的 PHP 會(huì)話的數(shù)量。您還可以使用 jQuery 或其他一些 JavaScript 框架通過 Ajax 連接這個(gè)腳本，用于為您提供日志文件提要（如果采用這種方式，則需要使用 print 命令來返回?cái)?shù)據(jù)）。
結(jié)束語
作為開發(fā)人員，我們投入大量時(shí)間學(xué)習(xí)特定的語言和方法。有時(shí)，這樣做會(huì)引起各種語言之間孰優(yōu)孰劣的爭(zhēng)議。我參加了不少這樣的爭(zhēng)論，相信讀者們也是如此。需要承認(rèn)的是，大多數(shù)這樣的討論最終都會(huì)以相同的結(jié)果結(jié)束 — “你能做的，我都可以更好的完成” — 這其實(shí)毫無意義。
但是，當(dāng)您將目光轉(zhuǎn)移到另一種語言時(shí)，您會(huì)發(fā)現(xiàn)大多數(shù)語言都具備相似的工具、原理和方法。學(xué)習(xí)***種語言是艱辛的，但將自己所掌握的知識(shí)應(yīng)用于另一種語言可以極大地簡(jiǎn)化學(xué)習(xí)過程。即使您實(shí)際上并不用遷移到第二種語言，但是可以將自己對(duì)編程思想和方法的領(lǐng)悟提升一個(gè)層次。
所幸的是，本文為您提供了一些關(guān)于Python的知識(shí)。我希望您可以繼續(xù)學(xué)習(xí)這個(gè)優(yōu)秀的語言。您可能從未離開PHP的世界（畢竟，它是您賴以生存的工具），但請(qǐng)不要停止學(xué)習(xí)的腳步。
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