环境准备 ：Python简介以及环境配置

1. Python介绍

1.1 Python简介

       python的创始人为吉多·范罗苏姆（Guido van Rossum），中文名为龟叔。1989年的圣诞节期间，为了在 阿姆斯特丹打发时间，决心开发一个新的脚本解释程序，作为ABC语言的一种继承。

       python名字来自龟叔所挚爱的电视剧Monty Python’s Flying Circus。他希望创造一种在C和shell之间，功能全面，易学易用，可拓展的语言。

       龟叔2005年加入谷歌至2012年，2013年加入Dropbox直到现在，依然掌握着python发展的核心方向，被称为“仁慈的独裁者” 。

       Python可以应用于众多领域，如：数据分析、组件集成、网络服务、图像处理、数值计算和科学计算等众多领域。目前业内几乎所有大中型互联网企业都在使用Python，如：Youtube、Dropbox、BT、Quora（中国知乎）、豆瓣、知乎、Google、Yahoo!、Facebook、NASA、百度、腾讯、汽车之家、美团等。

       2017年7月的TIOBE排行榜，python已经占据第四，python崇尚优美、清晰、简单，是一个优秀并广泛使用的语言。

       1991年，第一个Python编译器诞生。它是用C语言实现的，并能够调用C语言的库文件。从一出生，Python已经具有了：类，函数，异常处理，包含表和词典在内的核心数据类型，以及模块为基础的拓展系统。

• Granddaddy of Python web frameworks, Zope 1 was released in 1999
• Python 1.0 - January 1994 增加了lambda,map, filterand reduce.
• Python 2.0 - October 16, 2000，加入了内存回收机制，构成了现在Python语言框架的基础
• Python 2.4 - November 30, 2004, 同年目前最流行的WEB框架Django 诞生
• Python 2.5 - September 19, 2006
• Python 2.6 - October 1, 2008
• Python 2.7 - July 3, 2010
• In November 2014, it was announced that Python 2.7 would be supported until 2020, and reaffirmed that there would be no 2.8 release as users were expected to move to Python 3.4+ as soon as possible
• Python 3.0 - December 3, 2008
• Python 3.1 - June 27, 2009
• Python 3.2 - February 20, 2011
• Python 3.3 - September 29, 2012
• Python 3.4 - March 16, 2014
• Python 3.5 - September 13, 2015
• Python 3.6 - December 16,2016

       现在公司大多用的python2.7版本，2008年的时候python3.0版本产生了，由于python2.x版本不兼容python3.0版本，但是好多公司基于python2.6以前的版本开发的大的程序，为了过度，在python2.6版本上开发了python2.7，到2020年，官网不在支持python2.7版本，建议大家在python3.6版本上学习和使用。

1.2 Python语言的划分

编译型：将代码一次性全部编译成二进制，然后再运行。

缺点：开发效率低，不能跨平台

优点：执行效率高

代表：C

解释型：当程序开始执行时，将代码一行一行的解释成二进制、执行。

缺点：执行效率低

优点：开发效率高，可以跨平台

代表：python

1.3 Python优缺点

优点：

1. 1. Python的定位是“优雅”、“明确”、“简单”，所以Python程序看上去总是简单易懂，初学者学Python，不但入门容易，而且将来深入下去，可以编写那些非常非常复杂的程序。
   2. 开发效率非常高，Python有非常强大的第三方库，基本上你想通过计算机实现任何功能，Python官方库里都有相应的模块进行支持，直接下载调用后，在基础库的基础上再进行开发，大大降低开发周期，避免重复造轮子。
   3. 高级语言————当你用Python语言编写程序的时候，你无需考虑诸如如何管理你的程序使用的内存一类的底层细节
   4. 可移植性————由于它的开源本质，Python已经被移植在许多平台上（经过改动使它能够工 作在不同平台上）。如果你小心地避免使用依赖于系统的特性，那么你的所有Python程序无需修改就几乎可以在市场上所有的系统平台上运行
   5. 可扩展性————如果你需要你的一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开，你可以把你的部分程序用C或C++编写，然后在你的Python程序中使用它们。
   6. 可嵌入性————你可以把Python嵌入你的C/C++程序，从而向你的程序用户提供脚本功能。

缺点：

1. 1. 速度慢，Python 的运行速度相比C语言确实慢很多，跟JAVA相比也要慢一些，因此这也是很多所谓的大牛不屑于使用Python的主要原因，但其实这里所指的运行速度慢在大多数情况下用户是无法直接感知到的，必须借助测试工具才能体现出来，比如你用C运一个程序花了0.01s,用Python是0.1s,这样C语言直接比Python快了10倍,算是非常夸张了，但是你是无法直接通过肉眼感知的，因为一个正常人所能感知的时间最小单位是0.15-0.4s左右，哈哈。其实在大多数情况下Python已经完全可以满足你对程序速度的要求，除非你要写对速度要求极高的搜索引擎等，这种情况下，当然还是建议你用C去实现的。
   2. 代码不能加密，因为PYTHON是解释性语言，它的源码都是以名文形式存放的，不过我不认为这算是一个缺点，如果你的项目要求源代码必须是加密的，那你一开始就不应该用Python来去实现。
   3. 线程不能利用多CPU问题，这是Python被人诟病最多的一个缺点，GIL即全局解释器锁（Global Interpreter Lock），是计算机程序设计语言解释器用于同步线程的工具，使得任何时刻仅有一个线程在执行，Python的线程是操作系统的原生线程。在Linux上为pthread，在Windows上为Win thread，完全由操作系统调度线程的执行。一个python解释器进程内有一条主线程，以及多条用户程序的执行线程。即使在多核CPU平台上，由于GIL的存在，所以禁止多线程的并行执行。关于这个问题的折衷解决方法，我们在以后线程和进程章节里再进行详细探讨。

       当我们编写Python代码时，我们得到的是一个包含Python代码的以.py为扩展名的文本文件。要运行代码，就需要Python解释器去执行.py文件。由于整个Python语言从规范到解释器都是开源的，所以理论上，只要水平够高，任何人都可以编写Python解释器来执行Python代码（当然难度很大）。事实上，确实存在多种Python解释器。

1.4 Python种类

CPython

当我们从Python官方网站下载并安装好Python 3.6后，我们就直接获得了一个官方版本的解释器：CPython。这个解释器是用C语言开发的，所以叫CPython。在命令行下运行python就是启动CPython解释器。

CPython是使用最广的Python解释器。教程的所有代码也都在CPython下执行。

IPython

IPython是基于CPython之上的一个交互式解释器，也就是说，IPython只是在交互方式上有所增强，但是执行Python代码的功能和CPython是完全一样的。好比很多国产浏览器虽然外观不同，但内核其实都是调用了IE。

CPython用>>>作为提示符，而IPython用In [序号]:作为提示符。

PyPy

PyPy是另一个Python解释器，它的目标是执行速度。PyPy采用JIT技术，对Python代码进行动态编译（注意不是解释），所以可以显著提高Python代码的执行速度。

绝大部分Python代码都可以在PyPy下运行，但是PyPy和CPython有一些是不同的，这就导致相同的Python代码在两种解释器下执行可能会有不同的结果。如果你的代码要放到PyPy下执行，就需要了解PyPy和CPython的不同点。

Jython

Jython是运行在Java平台上的Python解释器，可以直接把Python代码编译成Java字节码执行。

IronPython

IronPython和Jython类似，只不过IronPython是运行在微软.Net平台上的Python解释器，可以直接把Python代码编译成.Net的字节码。

小结：Python的解释器很多，但使用最广泛的还是CPython。如果要和Java或.Net平台交互，最好的办法不是用Jython或IronPython，而是通过网络调用来交互，确保各程序之间的独立性。

1.5 Python2与Python3区别

Python2：源码重复，不规范

Python3：整合源码，更清晰简单优美

2. python环境配置（多版本解释器共存）

官网：https://www.python.org/

2.1 python2.7环境配置

首先登录官网，选择Downloads>windows；

选择Latest Python 2 Release 2.7.14版本；

选择‘Windows  x86-64 MSI installer’进行下载；

下载完成后，双击【python-2.7.14.amd64.msi】，点击【Next】；

选择安装路径，点击【next】；

此处取消添加环境变量，稍后配置，点击【Next】；

出现以下界面，表示安装完成，点击【Finish】；

想要实现解释器多版本共存，需要找到2.7安装路径，复制粘贴python.exe后重命名为python2.exe，注意不要直接在python.exe重命名；

打开‘计算机>属性>高级系统设置>环境变量’窗口；

编辑Path环境变量，把python2.7的安装路径以及Scripts的路径粘贴到Path变量中，用分号进行分割，然后进行保存；

打开cmd，分别输入python2.exe(可以输入quit()退出)和pip2.exe -V，出现以下界面代表配置成功。

2.2 python3.6环境配置

首先登录官网，选择Downloads>windows；

选择Latest Python 3 Release 3.6.5版本；

选择‘Windows  x86-64 executable installer’进行下载；

下载完成后，双击【python-3.6.4-amd64.exe】，选择自定义安装，先不添加环境变量，点击【Next】；

默认全选，点击【Next】；

选择安装路径，点击【Install】；

等待安装完成；

想要实现解释器多版本共存，需要找到3.6安装路径，复制粘贴python.exe后重命名为python3.exe，注意不要直接在python.exe重命名；

打开‘计算机>属性>高级系统设置>环境变量’窗口；

编辑Path环境变量，把python3.6的安装路径以及Scripts的路径粘贴到Path变量中，用分号进行分割，然后进行保存；

打开cmd，分别输入python3.exe(可以输入quit()退出)和pip3.exe -V，出现以下界面代表配置成功。

2.3 运行第一个小程序

方式一：

打开python3的解释器，输入print('hello world!')

方式二：

创建一个1.py的文件，文件内容：

在cmd中执行效果：

方式三：

上一步中执行 python d:t1.py 时，明确的指出 t1.py 脚本由 python 解释器来执行。

如果想要类似于执行shell脚本一样执行python脚本，例： ./1.py ，那么就需要在1.py 文件的头部指定解释器

3. PyCharm简介与安装

3.1 PyCharm简介

       PyCharm是一种Python IDE，带有一整套可以帮助用户在使用Python语言开发时提高其效率的工具，比如调试、语法高亮、Project管理、代码跳转、智能提示、自动完成、单元测试、版本控制。此外，该IDE提供了一些高级功能，以用于支持Django框架下的专业Web开发。

3.2 PyCharm安装

官网：https://www.jetbrains.com/pycharm/

首先登录官网，点击【DOWNLOAD NOW】，进入下载页面

我们可以看到左边是专业版，右边是社区版，建议使用专业版，功能比较齐全，关于注册码可以上网找一下；

下载的文件如下；

右键选择以管理员运行，打开安装页面，点击【Next】；

选择安装路径，点击【Next】；

根据自己电脑的配置，选择32位或者64位，勾选.py，点击【Next】；

默认JetBrains，不需要修改，点击【Install】；

等待安装完成，点击【Finish】，注意，在使用前需要破解，大家可以购买或者上网查找；

3.3 PyCharm使用

成功破解之后运行PyCharm，选择Create Nex Project；

选择Pure Python，项目路径，解释器（目前选择python3的解释器），点击【Create】；

打开后首先创建文件夹，python右键选择new>Dirctory；

输入文件夹名称，点击【OK】；

创建py文件，文件夹右键New>Python File；

输入python文件名称，点击【OK】;

恭喜你已经可以开始编程了，输入print('hello world!')，然后选择Run>Run>运行python文件的名称，下方的控制台可以查看运行的结果；