Python - 应用领域



Python 是一种通用编程语言。它适用于开发范围广泛的软件应用程序。在过去的几年里,Python一直是以下应用领域开发人员的首选语言:

  • 数据科学
  • 机器学习
  • 网站开发
  • 计算机视觉和图像处理
  • 嵌入式系统和物联网
  • 作业调度和自动化
  • 桌面 GUI 应用程序
  • 基于控制台的应用程序
  • CAD 应用程序
  • 游戏开发

让我们更详细地了解这些应用领域:

数据科学

Python 最近在人气排行榜上的迅速上升很大程度上归功于它的数据科学库。Python 已成为数据科学家的一项基本技能。如今,实时 Web 应用程序、移动应用程序和其他设备会产生大量数据。Python 的数据科学库可帮助公司从这些数据中生成业务见解。

NumPyPandas 和 Matplotlib 等库被广泛用于将数学算法应用于数据并生成可视化效果。商业和社区 Python 发行版(如 Anaconda 和 ActiveState)捆绑了数据科学所需的所有基本库。

机器学习

Scikit-learn 和 TensorFlow 等 Python 库有助于构建模型,用于根据过去的数据预测客户满意度、股票预计值等趋势。机器学习应用包括(但不限于)医疗诊断、统计套利、购物篮分析、销售预测等。

网站开发

Python 的 Web 框架有助于快速开发 Web 应用程序。DjangoPyramidFlask 在 Web 开发者社区中非常受欢迎。等,使开发和部署简单和复杂的 Web 应用程序变得非常容易。

最新版本的 Python 提供异步编程支持。现代 Web 框架利用此功能来开发快速且高性能的 Web 应用程序和 API。

计算机视觉和图像处理

OpenCV 是一个广泛流行的库,用于捕获和处理图像。图像处理算法从图像中提取信息,重建图像和视频数据。计算机视觉使用图像处理进行人脸检测和模式识别。OpenCV 是一个 C++ 库。它的 Python 端口因其快速开发特性而被广泛使用。

计算机视觉的一些应用领域包括机器人技术、工业监控、自动化和生物识别等。

嵌入式系统和物联网

Micropython (https://micropython.org/),一个轻量级版本,特别适用于像 Arduino 这样的微控制器。许多自动化产品、机器人技术、物联网和自助服务终端应用程序都是围绕 Arduino 构建的,并使用 Micropython 进行编程。Raspberry Pi 也是非常受欢迎的低成本单板计算机,用于这些类型的应用。

作业调度和自动化

Python 在自动化 CRON(命令运行 ON)作业中找到了其首批应用程序之一。某些任务(如定期数据备份)可以编写在 Python 脚本中,这些脚本计划由操作系统计划程序自动调用。

许多软件产品(如 Maya)都嵌入了 Python API 来编写自动化脚本(类似于 Excel micros)。

桌面 GUI 应用程序

Python 是构建符合人体工程学、有吸引力且用户友好的桌面 GUI 应用程序的绝佳选择。一些图形库虽然是用 C/C++ 构建的,但已移植到 Python 中。流行的 Qt 图形工具包以 Python 中的 PyQt 包的形式提供。同样,WxWidgets 已作为 WxPython 移植到 Python 中。Python 的内置 GUI 包 TKinter 是 Tk Graphics 工具包的 Python 接口。

以下是 Python GUI 库的精选列表:

  • Tkinter - Tkinter 是 Python 标准库附带的 Tk GUI 工具包的 Python 接口。
  • wxPython - 这是wxWidgets GUI工具包的Python接口。BitTorrent 客户端应用程序已使用 wxPython 功能构建。
  • PyQt – Qt 是最受欢迎的 GUI 工具包之一。它已作为 PyQt5 包移植到 Python 中。使用 PyQt 的著名桌面 GUI 应用程序包括 QGIS、Spyder IDE、Calibre Ebook Manager 等。
  • PyGTK - PyGTK是一组用Python和C编写的GTK + GUI库的包装器。完整的 PyGTK 教程可以在这里找到。
  • PySimpleGUI - PySimpleGui 是一个开源的、跨平台的 Python GUI 库。它旨在提供一个统一的 API,用于创建基于 Python 的 Tkinter、PySide 和 WxPython 工具包的桌面 GUI。
  • Jython - Jython 是 Java 的 Python 端口,它使 Python 脚本可以无缝访问本地机器上的 Java GUI 库。

基于控制台的应用程序

Python 通常用于构建 CLI(命令行界面)应用程序。此类脚本可用于运行计划的 CRON 作业,例如进行数据库备份等。有许多 Python 库可以解析命令行参数。argparse 库与 Python 的标准库捆绑在一起。您可以使用 Click(Flask 框架的一部分)和 Typer(包含在 FastAPI 框架中)来构建由各自框架构建的基于 Web 的应用程序的控制台接口。Textual 是一个快速开发框架,用于构建在终端和浏览器内运行的应用程序。

CAD 应用程序

CAD 工程师可以利用 Python 的多功能性来自动执行重复性任务,例如绘制形状和生成报告。

Autodesk Fusion 360 是一款流行的 CAD 软件,它具有 Python API,允许用户自动执行任务和创建自定义工具。同样,SolidWorks 有一个内置的 Python shell,允许用户在软件内部运行 Python 脚本。

CATIA是另一个非常流行的CAD软件。除了 VBScript,还可以使用某些第三方 Python 库来控制 CATIA。

游戏开发

一些流行的游戏应用程序是使用 Python 构建的。示例包括 BattleField2、The Sims 4、World of Tanks、Pirates of the Caribbean 等。这些应用是使用以下 Python 库之一构建的。

Pygame 是用于构建引人入胜的计算机游戏的最受欢迎的 Python 库之一。Pygame 是一个开源 Python 库,用于制作多媒体应用程序,例如建立在优秀 SDL 库之上的游戏。它是一个跨平台的库,这意味着您可以构建可以在任何操作系统平台上运行的游戏。

另一个库 Kivy 也广泛用于构建桌面和基于移动设备的游戏。Kivy 有一个多点触控界面。它是一个开源、跨平台的Python库,用于快速开发游戏应用程序。Kivy 可在 Linux、Windows、OS X、Android、iOS 和 Raspberry Pi 上运行。

PyKyra 库基于 SDL(软件和文档本地化)和 Kyra 引擎。它是最快的游戏开发框架之一。PyKyra支持MPEG、MP3、Ogg Vorbis、Wav等多媒体格式。