Python Là Gì? Tất Tần Tật Về Ngôn Ngữ Lập Trình Python

Khi đề cập đến ngôn ngữ lập trình phổ biến nhất, Python luôn nằm trong hàng đầu trên hầu hết các bảng xếp hạng. Với sự tiến bộ của lĩnh vực khoa học dữ liệu ngày nay, Python trở nên ngày càng phổ biến hơn nhờ vào khả năng xử lý dữ liệu nhanh chóng. Trong bài viết này, Công Ty Quảng Cáo Marketing Online Limoseo sẽ cùng các bạn tìm hiểu về Python là gì và các bước để tự học lập trình Python.

1. Python là gì?

Python là gì? Python là một ngôn ngữ lập trình rộng rãi được áp dụng trong các ứng dụng web, phát triển phần mềm, khoa học dữ liệu và học máy (ML). Lập trình viên sử dụng Python vì nó mang lại hiệu suất cao, dễ học và có khả năng chạy trên nhiều nền tảng khác nhau. Phần mềm Python có sẵn để tải xuống miễn phí, tích hợp tốt với các hệ thống khác nhau và giúp gia tăng tốc độ phát triển.

2. Python mang lại những lợi ích gì?

Các ưu điểm của Python là gì:

• Ngôn ngữ Python có cú pháp đơn giản, giống với tiếng Anh, giúp các nhà phát triển dễ dàng đọc và hiểu mã nguồn.
• Python tăng năng suất làm việc cho các nhà phát triển bởi vì nó cho phép viết ít dòng mã hơn so với các ngôn ngữ khác để thực hiện cùng một chức năng.
• Python đi kèm với một thư viện tiêu chuẩn lớn, bao gồm nhiều mã nguồn đã được viết trước có thể được tái sử dụng cho hầu hết các tác vụ.
• Python tương thích tốt với các ngôn ngữ lập trình phổ biến khác như Java, C và C++, cho phép các nhà phát triển kết hợp sử dụng chúng một cách dễ dàng.
• Cộng đồng Python rất tích cực và có hàng triệu nhà phát triển trên toàn thế giới sẵn sàng hỗ trợ. Khi gặp vấn đề, bạn có thể nhanh chóng nhận được sự giúp đỡ từ cộng đồng này.
• Có nhiều tài liệu và nguồn học hữu ích trên Internet dành cho người muốn học Python, bao gồm video, hướng dẫn, tài liệu và bài viết từ các nhà phát triển.
• Python có thể chạy trên nhiều hệ điều hành khác nhau, bao gồm Windows, macOS, Linux và Unix, đáp ứng nhu cầu sử dụng trên các nền tảng khác nhau.

3. Python được sử dụng như thế nào?

Python là một ngôn ngữ lập trình rất phổ biến và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực phát triển ứng dụng. Dưới đây là một số ví dụ về việc sử dụng Python:

3.1. Phát triển web phía máy chủ

Xây dựng ứng dụng web phía máy chủ liên quan đến việc thực hiện các chức năng phía sau mà trang web sử dụng để cung cấp thông tin cho người dùng. Ví dụ, trang web phải giao tiếp với cơ sở dữ liệu, tương tác với các trang web khác và bảo vệ dữ liệu khi truyền qua mạng.

Python là một ngôn ngữ lập trình hữu ích trong việc phát triển mã phía máy chủ vì nó cung cấp nhiều thư viện bao gồm mã đã được viết sẵn cho các chức năng phức tạp phía sau. Nhà phát triển cũng sử dụng một loạt các framework Python cung cấp các công cụ cần thiết để xây dựng ứng dụng web một cách nhanh chóng và dễ dàng hơn. Ví dụ, họ có thể tạo ra một ứng dụng web framework chỉ trong một thời gian ngắn vì không cần phải viết mã từ đầu. Sau đó, họ có thể kiểm thử ứng dụng web này bằng cách sử dụng các công cụ kiểm thử có sẵn trong framework, mà không cần phải phụ thuộc vào các công cụ kiểm thử bên ngoài.

3.2. Tự động hóa bằng các tập lệnh Python

Ngôn ngữ tập lệnh là một ngôn ngữ lập trình sử dụng để tự động hóa các tác vụ thường được thực hiện bởi con người. Các lập trình viên thường sử dụng các tập lệnh Python để tự động hóa nhiều tác vụ hàng ngày, bao gồm:

• Đổi tên một lượng lớn tệp tin cùng một lúc.
• Chuyển đổi định dạng của một tệp tin sang định dạng khác.
• Loại bỏ các từ trùng lặp trong tệp văn bản.
• Thực hiện các phép tính toán cơ bản.
• Gửi email.
• Tải xuống nội dung từ mạng.
• Thực hiện phân tích nhật ký cơ bản.
• Tìm kiếm lỗi trong nhiều tệp tin khác nhau.

3.3. Khoa học dữ liệu và máy học

Khoa học dữ liệu là quá trình trích xuất thông tin quý giá từ dữ liệu và máy học (ML) là quá trình tự động học hỏi và dự đoán từ dữ liệu. Trong lĩnh vực này, Ngôn ngữ Python được sử dụng cho các tác vụ khoa học dữ liệu như sau:

• Tiền xử lý và làm sạch dữ liệu, bao gồm sửa chữa và loại bỏ dữ liệu không chính xác.
• Trích xuất và chọn lọc các đặc điểm đa dạng của dữ liệu.
• Gán nhãn có ý nghĩa cho dữ liệu.
• Tính toán các số liệu thống kê từ dữ liệu.
• Trực quan hóa dữ liệu bằng các biểu đồ và đồ thị như biểu đồ đường, biểu đồ cột, biểu đồ tần suất và biểu đồ tròn.

Các nhà khoa học dữ liệu sử dụng thư viện ML của Python để đào tạo và xây dựng các mô hình ML, cũng như xây dựng các công cụ phân loại giúp phân loại dữ liệu một cách chính xác. Công cụ phân loại dựa trên Python được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau, bao gồm phân loại hình ảnh, văn bản, lưu lượng truy cập mạng, nhận dạng giọng nói và nhận diện khuôn mặt. Ngoài ra, Python cũng được sử dụng trong deep learning, một kỹ thuật ML tiên tiến.

3.4. Phát triển phần mềm

Python là ngôn ngữ lập trình mà các nhà phát triển phần mềm thường sử dụng cho nhiều tác vụ và ứng dụng khác nhau trong quá trình phát triển phần mềm, bao gồm:

• Theo dõi và sửa lỗi trong mã phần mềm.
• Tự động hóa quy trình xây dựng phần mềm.
• Quản lý dự án phần mềm.
• Xây dựng nguyên mẫu phần mềm.
• Phát triển ứng dụng máy tính sử dụng các thư viện giao diện người dùng đồ họa (GUI).
• Tạo ra từ các trò chơi văn bản đơn giản cho đến những trò chơi điện tử phức tạp.

3.5. Tự động hóa kiểm thử phần mềm

Thử nghiệm phần mềm là quá trình kiểm tra xem kết quả thực tế từ phần mềm có khớp với kết quả mong đợi hay không, nhằm đảm bảo rằng phần mềm không có lỗi.

Các nhà phát triển sử dụng khung kiểm thử đơn vị Python, ví dụ như Unittest, Robot và PyUnit, để kiểm thử các hàm mà họ đã viết.

Các kỹ sư kiểm thử phần mềm sử dụng Ngôn ngữ lập trình Python để viết các trường hợp kiểm thử cho nhiều tình huống khác nhau. Ví dụ, họ sử dụng ngôn ngữ này để kiểm thử giao diện người dùng của một ứng dụng web, các thành phần trong phần mềm và các tính năng mới.

Các nhà phát triển có thể sử dụng một số công cụ để tự động chạy các lệnh kiểm thử. Các công cụ này thường được gọi là công cụ liên tục tích hợp/ triển khai liên tục (CI/CD). Kỹ sư kiểm thử phần mềm cũng như nhà phát triển sử dụng các công cụ CI/CD như Travis CI và Jenkins để tự động hóa quy trình kiểm thử. Công cụ CI/CD sẽ tự động chạy các lệnh kiểm thử Python và báo cáo kết quả kiểm thử mỗi khi có thêm mã mới được thêm vào.

4. Python có lịch sử như thế nào?

Guido Van Rossum, một nhà lập trình máy tính người Hà Lan, là người sáng tạo ra Python. Ông bắt đầu phát triển ngôn ngữ này vào năm 1989 tại Centrum Wiskunde & Informatica (CWI). Ban đầu, Python chỉ là một dự án cá nhân để ông giải trí trong thời gian rảnh vào dịp Giáng sinh. Tên của ngôn ngữ này được lấy cảm hứng từ chương trình truyền hình Monty Python’s Flying Circus của BBC, vì Guido Van Rossum là một fan cuồng của chương trình này. 

Dưới đây là lịch sử các phiên bản Python: 

• Guido Van Rossum giới thiệu phiên bản đầu tiên của ngôn ngữ Python (phiên bản 0.9.0) vào năm 1991. Ngôn ngữ này đã bao gồm những tính năng hữu ích như một số kiểu dữ liệu và các hàm để xử lý lỗi. 
• Phiên bản Python 1.0 ra mắt vào năm 1994 với những hàm mới để dễ dàng làm việc với danh sách dữ liệu, bao gồm các phép ánh xạ, lọc và cắt giảm.
• Python 2.0 được ra mắt vào ngày 16 tháng 10 năm 2000, với những tính năng mới hữu ích cho các lập trình viên, bao gồm hỗ trợ ký tự Unicode và cách xử lý danh sách chi tiết nhanh hơn.
• Phiên bản Python 3.0 được ra mắt vào ngày 3 tháng 12 năm 2008. Phiên bản này bao gồm các tính năng như hàm print và hỗ trợ tốt hơn cho phân tách số và xử lý lỗi.

5. Python có những đặc điểm gì?

Các đặc trưng dưới đây tạo nên sự độc đáo của ngôn ngữ lập trình Python:

• Python là một ngôn ngữ diễn dịch, tức là nó thực thi mã nguồn một dòng một. Nếu có lỗi trong mã, quá trình thực thi sẽ dừng lại, giúp lập trình viên nhanh chóng phát hiện và sửa lỗi.
• Python là một ngôn ngữ dễ sử dụng, với từ vựng gần giống tiếng Anh. Không giống như các ngôn ngữ khác, Python không sử dụng dấu ngoặc nhọn mà thay vào đó sử dụng thụt đầu dòng, giúp mã nguồn dễ đọc và hiểu.
• Python là một ngôn ngữ linh hoạt, không yêu cầu khai báo kiểu dữ liệu trước khi sử dụng. Kiểu dữ liệu sẽ được xác định tự động trong quá trình thực thi, giúp viết mã nhanh chóng và linh hoạt hơn.
• Python là một ngôn ngữ cấp cao, gần gũi với ngôn ngữ tự nhiên và tránh phức tạp về cấu trúc và quản lý bộ nhớ, giúp lập trình viên tập trung vào việc giải quyết vấn đề hơn là các chi tiết kỹ thuật.
• Python là một ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, cho phép xử lý các đối tượng và thừa kế, song cũng hỗ trợ các phương thức lập trình khác như lập trình hàm và lập trình cấu trúc.

6. Thư viện Python là gì?

Bộ sưu tập là một tập hợp các mã thường xuyên được sử dụng mà các nhà phát triển có thể bao gồm vào chương trình Python của họ để tránh việc phải viết mã từ đầu. Mặc định, Python đi kèm với Bộ sưu tập tiêu chuẩn, chứa nhiều hàm có thể tái sử dụng. Ngoài ra, có hơn 137.000 thư viện Python có sẵn cho các ứng dụng đa dạng, bao gồm phát triển web, khoa học dữ liệu và học máy (ML).

7. Thư viện Python nào phổ biến nhất?

7.1. Matplotlib

Người phát triển thường sử dụng Matplotlib để trình bày dữ liệu một cách trực quan và chất lượng cao dưới dạng biểu đồ hai và ba chiều (2D và 3D). Thư viện này thường được áp dụng trong các ứng dụng khoa học. Với Matplotlib, bạn có thể hình dung dữ liệu bằng cách biểu diễn chúng dưới dạng các biểu đồ đa dạng như biểu đồ cột và biểu đồ đường. Bạn cũng có thể hiển thị nhiều biểu đồ cùng một lúc và điều chỉnh các chi tiết đồ họa dễ dàng trên mọi nền tảng.

7.2. Pandas

Pandas cung cấp một cấu trúc dữ liệu tối ưu hóa và linh hoạt, giúp bạn thao tác với dữ liệu chuỗi thời gian và dữ liệu có cấu trúc như bảng và nhóm một cách dễ dàng. Ví dụ, bạn có thể sử dụng Pandas để đọc, ghi, kết hợp, lọc và nhóm dữ liệu. Thư viện này được phổ biến trong việc xử lý dữ liệu khoa học, phân tích dữ liệu và máy học (ML).

7.3. NumPy

NumPy là một thư viện được sử dụng rộng rãi, giúp nhà phát triển dễ dàng tạo và quản lý các nhóm dữ liệu, thực hiện các phép toán logic và thực hiện các phép toán đại số tuyến tính. NumPy cũng hỗ trợ tích hợp với nhiều ngôn ngữ như C và C++.

7.4. Requests

Thư viện Requests cung cấp nhiều phương pháp hữu ích cần thiết để phát triển ứng dụng web. Bạn có thể sử dụng thư viện này để gửi các yêu cầu HTTP, bổ sung thông tin đầu vào, thêm tham số vào URL, cung cấp dữ liệu và thực hiện nhiều tác vụ khác khi tương tác với các ứng dụng web. 

7.5. OpenCV-Python

OpenCV-Python là một bộ công cụ mà các nhà phát triển sử dụng để thao tác với hình ảnh trong các ứng dụng thị giác máy tính. Thư viện này cung cấp nhiều phương thức để xử lý hình ảnh như đọc và ghi hình ảnh đồng thời, tạo môi trường 3D từ hình ảnh 2D và cũng như chụp và phân tích hình ảnh từ video.

7.6. Keras

Keras là một thư viện mạng nơ-ron sâu phổ biến trong Python, có khả năng hỗ trợ tuyệt vời cho việc xử lý dữ liệu, trực quan hóa và nhiều tính năng khác. Keras cung cấp sự hỗ trợ cho nhiều kiến trúc mạng nơ-ron. Thư viện này có cấu trúc module đa dạng, mang lại sự linh hoạt trong việc lập trình các ứng dụng sáng tạo.

Với ngôn ngữ lập trình Python, bạn có thể thực hiện mọi thứ – đây là một mô tả không hề sai khi nói về ngôn ngữ này. Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích để giải đáp câu hỏi “Python là gì?” và nếu bạn đang có ý định trở thành một lập trình viên Python, hãy không bỏ qua các bước tự học Python đã được đề cập ở trên. Xin cảm ơn bạn đã đọc và hy vọng gặp lại bạn trong những bài viết tiếp theo của Công Ty Quảng Cáo Marketing Online Limoseo.