ما هي لغة البايثون Python ؟ وما هي إستخداماتها؟ دليل شامل
لغات برمجة
أصبحت البايثون Python واحدة من أشهر لغات البرمجة في العالم في السنوات الأخيرة. والتي بات إستخدامها في كل شيء بدءا من التعلّم الآلي و الروبوتات إلى أنطمة تحكم السيارات ذاتية القيادة وإنشاء وتصميم مواقع الويب واختبار البرامج. فلغة البايثون Python تعتبر لغة رائعة وسهلة والتي يمكن استخدامها من قبل المطورين وغير المطورين على حد سواء، كما أن تعلم البايثون أصبح وجهة رئيسية لشريحة المهتمين بتعلم لغات البرمجة.
دعونا نلقي نظرة شاملة للتعرف على ماهية البايثون (What's Python?) ، وما الذي يمكننا عمله من خلالها أو ما هي إستخدامات البايثون Python ؟ وكيف يمكنك البدء في تعلم أساسيات Python؟ والاستفادة من دروس شرح بايثون المتوفرة على الإنترنت.
{tocify} {$title=ستقرأ في هذا المقال}ما هي البايثون Python؟
لغة البايثون Python هي لغة برمجة كمبيوتر تُستخدم غالبًا لإنشاء وتصميم مواقع الويب والبرامج وأتمتة المهام وإجراء تحليل البيانات. لغة البايثون Python هي لغة عامة الغرض، أي أنه يمكن استخدامها لإنشاء مجموعة متنوعة من البرامج المختلفة وليست متخصصة في أي مجالات محددة. هذا التنوع، إلى جانب سهولة استخدامها من قبل المبتدئين، جعلها أحد أكثر لغات البرمجة استخدامًا اليوم. وجدت دراسة استقصائية أجرتها شركة محلل الصناعة RedMonk أنها كانت لغة البرمجة الأكثر شيوعًا بين المطورين في عام 2020 [1].
سبب تسميتها بالبايثون Python أتى من Monty Python. عندما كان جويدو فان روسوم (Guido van Rossum) يؤلف لغة البايثون، كان يقرأ أيضًا النصوص من المسلسل الكوميدي BBC’s Monty Python’s Flying Circus (مسلسل كوميدي بريطاني كان يُعرض على قناة بي بي سي). وهو ما جعله يختار الإسم Python للغته الجديدة والذي رآه إسما قصيرًا بشكل مناسب وغامضًا بعض الشيء.
غالبًا ما يقع المبرمجون في حب Python بسبب الإنتاجية المتزايدة التي توفرها. نظرًا لعدم وجود خطوة تجميع ، فإن دورة التحرير والاختبار والتصحيح سريعة بشكل لا يصدق. حيث يُعد تصحيح الأخطاء في برامج البايثون Python أمرًا سهلاً: لن يتسبب الخطأ أو الإدخال السيئ في حدوث خطأ في التجزئة. بدلاً من ذلك ، عندما يكتشف المترجم خطأً، فإنه يثير استثناءً. عندما لا يلتقط البرنامج الاستثناء، يقوم المترجم بطباعة تتبع الشفرة البرمجية. يسمح مصحح الأخطاء على مستوى المصدر بفحص المتغيرات المحلية والعالمية ، وتقييم التعبيرات التعسفية ، وتحديد نقاط التوقف ، والتنقل عبر الكود سطرًا في كل مرة ، وما إلى ذلك. تمت كتابة مصحح الأخطاء بلغة Python نفسها ، مما يدل على قوة Python الاستبطانية. من ناحية أخرى ، غالبًا ما تكون أسرع طريقة لتصحيح أخطاء البرنامج هي إضافة بعض عبارات الطباعة إلى المصدر: تجعل دورة التحرير والاختبار والتصحيح السريعة هذا الأسلوب البسيط فعالاً للغاية.
إذا كنت جديدًا على لغة البايثون Python (والبرمجة بشكل عام) ، يمكنك البدء في تعلم اللغة وكتابة أول برنامج Python خاص بك في دقائق من خلال دخول دورة Python for Everybody من جامعة ميشيغان.
ما هي إستخدامات لغة بايثون Python؟
يتم استخدام لغة البايثون Python بشكل واسع في تطوير مواقع الويب والبرامج وأتمتة المهام وتحليل البيانات وتصور البيانات. نظرًا لأنها سهلة التعلم نسبيًا، فقد تم إستخدام البايثون Python من قبل العديد من غير المبرمجين كالمحاسبين والعلماء، لمجموعة متنوعة من المهام اليومية، مثل تنظيم الشؤون المالية.
يقول تشارلز آر سيفيرانس ، مدرس جامعة ميشيغان ومدرس كورسيرا في كتابه Python for Everybody، "تعد برامج الكتابة نشاطًا إبداعيًا ومجزٍ للغاية". "يمكنك كتابة برامج لأسباب عديدة، تبدأ من كسب المال إلى حل مشكلة تحليل البيانات الصعبة إلى الاستمتاع في مساعدة شخص آخر في حل مشكلة ما."
وسنسرد لكم أدناه بعض أهم إستخدامات لغة بايثون Python.
تحليل البيانات والتعلم الآلي
أصبحت Python عنصرًا أساسيًا في علم البيانات ، مما يسمح لمحللي البيانات وغيرهم من المتخصصين باستخدام اللغة لإجراء حسابات إحصائية معقدة، وإنشاء تصورات للبيانات، وبناء خوارزميات التعلم الآلي، ومعالجة البيانات وتحليلها، وإكمال المهام الأخرى المتعلقة بالبيانات.
يمكن أن تنشئ Python مجموعة كبيرة من تصورات البيانات المختلفة، مثل الرسوم البيانية الخطية والشريطية، والمخططات الدائرية، والرسوم البيانية، والمخططات ثلاثية الأبعاد. يوجد في Python أيضًا عدد من المكتبات التي تمكن المبرمجين من كتابة برامج لتحليل البيانات والتعلم الآلي بسرعة وكفاءة أكبر، مثل TensorFlow و Keras.
يمكنك تعلم لغة البايثون للتشغيل الآلي من خلال الدورة المجانية Machine Learning with Python.
تطوير المواقع
غالبًا ما يتم استخدام لغة البايثون Python في تطوير الواجهات الخلفلية لمواقع الويب أو التطبيقات — الأجزاء التي لا يراها المستخدم. يمكن أن يشمل دور لغة البايثون Python في تطوير الويب إرسال البيانات من وإلى الخوادم ومعالجة البيانات والتواصل مع قواعد البيانات وتوجيه الروابط وضمان الأمان. تقدم لغة البايثون Python العديد من أطر العمل (frameworks) لتطوير الويب. والتي من أشهرها وأكثرها شيوعا جانغو Django و فلاسك Flask.
تتضمن بعض وظائف تطوير الويب التي تستخدم لغة البايثون Python مطوري واجهات الخلفية ومطوري المجموعات الكاملة full stack ومطوري البايثون Python ومطوري ومبرمجي البرمجيات و DevOps.
التشغيل الآلي (الأتمتة) أو البرمجة النصية
إذا وجدت نفسك تؤدي مهمة ما مرارًا وتكرارًا، يمكنك العمل بشكل أكثر كفاءة عن طريق أتمتة المهمة باستخدام البايثون Python. تسمى كتابة التعليمات البرمجية المستخدمة لبناء هذه العمليات الآلية بالبرمجة النصية. في عالم البرمجة، يمكن استخدام الأتمتة للتحقق من وجود أخطاء ضمن ملفات متعددة، وتحويل الملفات، وتنفيذ العمليات الحسابية البسيطة، وإزالة التكرارات في البيانات.
يمكن أيضًا استخدام البايثون Python بواسطة المبتدئين النسبيين لأتمتة المهام البسيطة على الكمبيوتر - مثل إعادة تسمية الملفات، والعثور على المحتوى عبر الإنترنت وتنزيله أو جدولة مهام وأوقات إرسال رسائل بريد إلكتروني.
اختبار البرمجيات والنماذج الأولية
في تطوير البرمجيات، يمكن أن تساعد لغة البايثون Python في مهام مثل التحكم في الإنشاء وتتبع الأخطاء والاختبار. فباستخدام البايثون Python، يمكن لمطوري البرامج أتمتة اختبار المنتجات أو الميزات الجديدة. تتضمن بعض أدوات Python المستخدمة في اختبار البرامج Green و Requestium.
المهام اليومية
Python ليست فقط للمبرمجين ومهندسي وخبراء البيانات. يمكن أن يفتح تعلم Python إمكانيات جديدة لأولئك الذين يعملون في مهن أقل كثافة في البيانات، مثل الصحفيين أو أصحاب الأعمال الصغيرة أو مسوقي وسائل التواصل الاجتماعي. يمكن للغة البايثون Python أيضًا تمكين غير المبرمجين من تبسيط مهام معينة في حياتهم. فيما يلي عدد قليل من المهام التي يمكنك أتمتتها باستخدام البايثون Python:
- تتبع أسعار سوق الأوراق المالية أو العملات المشفرة.
- أرسل لنفسك تذكيرًا نصيًا لزيارة أحد ما أو تنفيذ مهام في أوقات محددة.
- تحديث قائمة التسوق الخاصة بك.
- إعادة تسمية مجموعات كبيرة من الملفات دفعة واخدة.
- تحويل الملفات النصية إلى جداول بيانات.
- تعيين الأعمال المنزلية بشكل عشوائي لأفراد الأسرة.
- تعيين المهام للموظفين بشكل عشوائي أو محدد.
- تعبئة النماذج عبر الإنترنت تلقائيًا.
لماذا تحظى لغة البايثون Python بشعبية كبيرة؟
تشتهر بايثون بعدد من الأسباب. وإليك أهم الأمور وميزات التي تجعل من لغة البايثون متعددة الاستخدامات وسهلة الاستخدام للمبرمجين.
- بنية بسيطة تحاكي اللغة الطبيعية، لذلك يسهل قراءتها وفهمها. هذا يجعل بناء المشاريع أسرع، وتحسينها بشكل أسرع.
- متعددة الاستخدامات. حيث يمكن استخدام البايثون Python للعديد من المهام المختلفة، من تطوير الويب إلى التعلم الآلي.
- سهلة الاستخدام للمبتدئين، مما يجعلها شائعة عند المبرمجين المبتدئين.
- مفتوحة المصدر، مما يعني أنها مجانية للاستخدام والتوزيع، حتى للأغراض التجارية.
- أرشيف البايثون Python للوحدات والمكتبات - حزم من التعليمات البرمجية التي أنشأها مستخدمو الجهات الخارجية لتوسيع قدرات Python - واسع ومتزايد.
تمتلك البايثون Python مجتمعًا كبيرًا ونشطًا يساهم في مجموعة الوحدات النمطية والمكتبات في Python، وتعمل كموارد مفيدة للمبرمجين الآخرين. يعني مجتمع الدعم الواسع أنه إذا واجه المبرمجون أي مشاكل في اللغة، فإن إيجاد حل يكون سهلاً نسبيًا؛ شخص ما لا بد أن يكون قد واجه نفس المشكلة من قبل.
ميزات لغة البرمجة البايثون Python
تتميز لغة البرمجة البايثون بالعديد من الميزات المفيدة للمبرمجين، ومن أهم هذه الميزات:
-
سهولة القراءة والكتابة: يمكن كتابة برامج بايثون بطريقة سهلة وواضحة، مما يجعلهامناسبة للمبتدئين والمحترفين على حد سواء، كما أنها تتميز بقراءتها السهلة والمنطقية.
-
قابلية التوسع والتعديل: يمكن للمبرمجين إضافة وتعديل المكتبات والأدوات الخاصة بهم بسهولة، مما يجعل لغة البرمجة البايثون قابلة للتوسع والتعديل بشكل كبير.
-
المكتبات الضخمة: يوجد العديد من المكتبات الضخمة المتاحة للمبرمجين لتسهيل عملية البرمجة وتوفير الوقت والجهد، مثل NumPy و Pandas و Matplotlib وغيرها.
-
الدعم الواسع: تحظى لغة البرمجة البايثون بدعم واسع من قبل المجتمع البرمجي العالمي، بما في ذلك الدعم المستمر من قبل شركة Python Software Foundation والعديد من المطورين المستقلين.
-
القدرة على العمل مع مختلف الأنظمة: يمكن للمبرمجين استخدام لغة البرمجة البايثون في تطوير تطبيقات لمختلف الأنظمة، بما في ذلك Windows و MacOS و Linux.
-
الأداء الجيد: تتميز لغة البرمجة البايثون بأدائها الجيد في معالجة البيانات والحسابات العلمية والرياضية، ويمكن استخدام التجميع الجزئي (JIT) وغيرها من التقنيات لتحسين أداء البرامج المكتوبة بلغة البرمجة البايثون.
-
الدعم للبرمجة الشيئية: تدعم لغة البرمجة البايثون البرمجة الشيئية، مما يسمح للمبرمجين بتنظيم البرامج بشكل أفضل وتحسين إدارة الذاكرة وتقليل الأخطاء.
-
المجتمع القوي: يوجد مجتمع قوي ونشط من المطورين والمستخدمين للغة البرمجة البايثون، ويتميز هذا المجتمع بالتعاون والمشاركة في إنشاء المكتبات وحل المشاكل وتطوير المشاريع المفتوحة المصدر.
-
القدرة على العمل مع قواعد البيانات: تتميز لغة البرمجة البايثون بدعمها للعديد من قواعد البيانات المختلفة، مثل MySQL و PostgreSQL و MongoDB وغيرها، مما يسهل عملية تطوير تطبيقات قواعد البيانات باستخدام لغة البرمجة البايثون.
-
السهولة في الاستخدام: تعتبر لغة البرمجة البايثون سهلة الاستخدام والتعلم، ويمكن للمبرمجين الجدد البدء في تعلمها بسرعة وسهولة، كما أنها تتمتع بميزة التعبيرية العالية والتي تسمح بكتابة برامج قصيرة وفعالة.
-
الإمكانيات الشاملة: تتميز لغة البرمجة البايثون بإمكانيات شاملة تسمح للمبرمجين بتطوير تطبيقات شاملة ومتكاملة، مثل تطبيقات الويب والتطبيقات السطحية وتطبيقات الهاتف المحمول والألعاب وغيرها.
سؤال وجواب (FAQ)
هل يجب أن أتعلم بايثون 2 أو بايثون 3؟
تعتبر Python 3 أكثر حداثة وقد تجاوز شعبية Python 2. اكتشفت JetBrains، وهي شركة لتطوير البرمجيات، أن 93 بالمائة من مستخدمي Python الذين شملهم الاستطلاع عملوا مع Python 3. تم إلغاء Python 2 في يناير 2020 ، مما يعني أنه لن يتم تحديثها بعد الآن بإصلاحات الأخطاء أو تصحيحات الأمان أو الميزات الجديدة.
كم من الوقت احتاج لتعلم لغة البايثون Python؟
يمكن أن يستغرق تعلم أساسيات Python في أي مكان من بضعة أسابيع إلى بضعة أشهر، اعتمادًا على ما تريد أن تتعلمه وعدد المرات التي تتعلمها. ولكن نظرًا لأن Python لها العديد من الاستخدامات - والأدوات لدعم تلك الاستخدامات - يمكنك قضاء سنوات في تعلم تطبيقاتها المختلفة.
إن معرفة المهام التي تريد إنجازها وما إذا كنت تريد استخدام بايثون بصفة مهنية يمكن أن تحدد المدة التي ستستغرقها رحلة تعلم لغة البايثون.
يقول سيفيرانس: "من الأسهل كثيرًا أن تكون مبرمجًا محترفًا اليوم عما كان عليه قبل 20 عامًا". "لا تحتاج إلى درجة البكالوريوس أو سنوات من الخبرة لتبدأ في البرمجة. مع تزايد شعبية Python ، يمكنك اكتساب المهارات اللازمة لبدء كتابة البرامج كجزء من وظيفتك في غضون بضعة أشهر ".
من يستخدم لغة البايثون Python اليوم؟
من بين مئات لغات البرمجة الموجودة، لا تزال لغة البايثون Python خيارًا شائعًا بين العديد من الشركات والمؤسسات. بعض أهم الشركات الرائدة والكبرى التي تستخدم لغة البايثون Python تشمل Google و Facebook و Venmo و Spotify و Netflix و Dropbox.
ما أنواع الوظائف التي تتطلب لغة البايثون Python؟
نظرًا لأن لغة Python هي لغة عامة الغرض، يتم استخدامها في مجموعة متنوعة من المجالات والصناعات. هذه ليست سوى عدد قليل من المسميات الوظيفية التي قد تستخدم لغة البايثون:
- المطور أو المبرمج
- محلل البيانات
- عالم البيانات
- المخترق الأخلاقي / اختبار الاختراق
- مهندس البرمجيات
- صحفي البيانات
- مهندس الأنظمة السحابية
- مهندس ضمان الجودة
