Язык программирования Python – описание, перспективы развития и ситуация на рынке труда

• Язык программирования Python
• История разработки и названия
• Философия Python
• Применения языка
• Преимущества Python
• Недостатки Python
• Какие компании используют Python
• Трудоустройство и средняя зарплата Python-разработчика

По статистике, Python является вторым по популярности языком программирования в мире. Насчитывается более 600 тыс. вакансий на Python, что составляет 20% от всех вакансий в области программирования. Несмотря на то, что языку уже более тридцати лет, он до сих пор не теряет своей популярности.

Опрос разработчиков Stack Overflow, проведенный в 2022 году, показал, что Python четвертый по популярности язык программирования. Респонденты заявили, что используют его почти 50% времени в своей разработке. Результаты опроса также показали, что 18% разработчиков, которые еще не используют этот язык, заинтересованы в его изучении в ближайшее время. 

В этой статье мы рассмотрим причины растущей популярности Python, его ключевые особенности, примеры использования, экосистему и предложения для разработчиков на рынке труда.

Язык программирования Python

Python – это универсальный высокоуровневый язык программирования, который ценится за удобный синтаксис, мощные встроенные функции и библиотеки для анализа данных. 

Если вы хотите создать красивый веб-сайт, проанализировать данные или автоматизировать рутинные задачи, Python обладает всеми необходимыми инструментами для выполнения этих задач.

Python используется во многих прикладных областях, включая веб-разработку, науку о данных и анализ, искусственный интеллект, машинное обучение и разработку программного обеспечения. В целом, Python – это:

• Простой и удобный язык для написания кода;
• Гибкий язык;
• Содержит обширный набор библиотек, ориентированных на работу с данными;
• Поддерживается большой экосистемой инструментов и библиотек.

Вам следует использовать Python, если:

• Вам нужен гибкий язык, поддерживающий веб-разработку, data science,  машинное обучение и искусственный интеллект;
• Вы цените читабельность и простоту;
• Вам нужен язык, который подойдет для начинающих;
• Вы предпочитаете простоту синтаксиса и скорость разработки.

Программирование на “питоне” возможно в различных парадигмах: объектно-ориентированной, функциональной, императивной, процедурной, структурной и т.д. Добиться этого можно путем подключения дополнительных библиотек, интерпретаторов и фреймворков.

История разработки и названия

Голландский программист Гвидо ван Россум разработал Python в 1991 году после того, как был разочарован ограничениями языка программирования ABC. Язык Python, названный им в честь британского телесериала «Летающий цирк Монти Пайтона», был опубликован в 1994 году. 

Несмотря на то, что Ван Россум оставался активным участником разработки до 2018 года, значительный вклад в его развитие внесло сообщество других разработчиков. В 2018 году ван Россум покинул пост главы компании, и как официально указано в PEP 13, был создан совет, который осуществляет руководство языком.

Одной из главных целей ван Россума было создание языка, который будет одновременно легким для чтения и достаточно мощным. Для воплощения  философии, согласно которой код читают чаще, чем пишут.  Python вобрал в себя черты других языков, таких как C, Modula-3 и ABC, но с синтаксическими и функциональными улучшениями.

Открытый исходный код сыграл решающую роль в его быстром развитии и росте популярности. Огромное сообщество программистов-добровольцев совместно разработало тысячи модулей, значительно расширив его возможности. Язык пережил три основные эволюции:

• Python 1.0, выпущенный в 1994 году;
• Python 2.0, выпущенный в 2000 году;
• Python 3.0, выпущенный в 2008 году. 

Хотя поначалу язык не был популярным, после того как компания Google объявила, что использует Python для программирования внутренних разработок, он стал пользоваться спросом. Это стало поворотным моментом для языка программирования  Python. После этого многие программисты и разработчики стали использовать Python в качестве основного языка программирования. 

Философия Python

Язык программирования Python придерживается философии, известной как «Дзен Python» – набора руководящих принципов, в которых приоритет отдается читабельности, простоте и ясности кода. 

Подчеркивая важность красивого и простого кода, Python побуждает разработчиков отдавать предпочтение простым решениям перед сложными. Философия поощряет ясный и понятный стиль кодирования, не допускает излишней сложности и заумности, подчеркивает важность читабельности, практичности и следования единому пути решения задач. 

Применения языка

Python –  универсальный язык программирования, широко используемый в различных областях:

Веб-разработка: Python используется как в небольших, так и в крупных проектах веб-разработки. Язык занимает лидирующие позиции в этой области, предлагая целый ряд фреймворков, таких как: 

• FastAPI;
• Flask;
• Django и другие.

Язык применяется в области веб-скреппинга: такие библиотеки, как Scrapy, Beautiful Soup и Selenium, предоставляют разработчикам инструменты для эффективного извлечения данных с веб-сайтов. Адаптивность и широкий набор инструментов  полезны при создании динамических веб-приложений, выполнении операций по сбору данных с веб-страниц, тестировании приложений. 

Data science и машинное обучение: Python стал доминирующим языком в области науки о данных и машинного обучения. Его предпочитают использовать для анализа данных, а такие библиотеки, как Scikit-learn и TensorFlow, делают его лучшим выбором для разработки алгоритмов машинного обучения и аналитических приложений. Простота и читабельность Python упрощают исследование и работу с большими массивами данных.

Сценарии: Язык применяется для создания сценариев, позволяющих автоматизировать простые и повторяющиеся процессы. Благодаря своей гибкости он используется для решения таких задач, как тестирование программного обеспечения, создание дополнительных модулей и разработка плагинов для существующего программного обеспечения.

Разработка программного обеспечения: Python используется для написания и разработки различного программного обеспечения, в том числе мобильных приложений. Его универсальность и наличие таких фреймворков, как Kivy, позволяют использовать его для решения широкого круга задач.

У пайтона есть фреймворки для разработки кросс-платформенных мобильных GUI-приложений, например, Kivy и BeeWare.

Встраиваемые системы: Язык используется при разработке встраиваемых систем, для таких задач, как управление аппаратурой и связь с датчиками.

Системное администрирование: Простота языка пайтон и обширные библиотеки делают его отличным выбором для задач системного администрирования. Он используется для автоматизации управления системами, настройки серверов и выполнения различных административных задач.

Разработка игр: Python находит применение в разработке игр, чему способствуют такие библиотеки и фреймворки, как Pygame, предлагающие инструменты для создания интерактивных и графических игр. Несмотря на меньшую распространенность в этой области, простота использования Python делает его привлекательным вариантом для создания некоторых типов игр.

Преимущества Python

Существуют причины, по которым язык программирования Python приобрел большую популярность: 

Понятный синтаксис

Python имеет ясный и чистый синтаксис, что делает язык интуитивно понятным и легким для восприятия. Он также снижает кривую сложности, что позволяет новичкам участвовать в работе сложных проектных групп. Он читается почти как обычный английский язык и имеет множество функций, которые помогают легко решать сложные задачи.

Кроме того, для изучения языка существует множество ресурсов, онлайн-учебников, видеокурсов и интерактивных платформ для кодирования. Эти ресурсы предоставляют пошаговое руководство и помогают структурировано развивать свои навыки.

Масштабируемость

Язык программирования Python является масштабируемым и может легко обрабатывать огромные объемы данных. Существует большое количество фреймворков и библиотек, предназначенных для решения конкретных задач. В качестве примера можно привести следующие:

• OpenCV для задач, связанных с компьютерным зрением;
• Matplotlib, seaborn и Bokeh для задач визуализации;
• BeautifulSoup для парсинга HTML и XML;
• Tkinter для разработки GUI-приложений и многое другое.

Универсальность

Области применения языка программирования Python не ограничиваются только разработкой веб-приложений или мобильных приложений. Python как язык программирования может использоваться для следующих целей:

• Приложения электронной коммерции;
• Приложения машинного обучения и искусственного интеллекта;
• Распознавание изображений и обработка текста;
• Веб-скрейпинг;
• Создание нейросетей;
• Десктоп-приложения;
• Графические интерфейсы рабочего стола;
• Автоматизация задач и многое другое.

Поддержка сообщества

У пайтона огромное сообщество пользователей. Популярность языка является как причиной, так и следствием его сообщества. Он стал языком программирования номер 1 в 2018 году, согласно рейтингу IEEE Spectrum, а также языком №1 «Most Wanted» и №2 «Most Loved», согласно опросу разработчиков StackOverflow в 2019 году. Питонисты, как называют себя члены сообщества, тысячами собираются по всему миру на конференциях PyCon.

Это означает, что какую бы проблему вы ни пытались решить, есть вероятность, что ее уже решили опытные разработчики. Также можно найти общий код, документацию, учебники и примеры, помогающие программировать новичкам на языке Python. Существует множество IDE и других средств разработки, а также тысячи пакетов с открытым исходным кодом, позволяющих расширить возможности языка Python и сделать на нем практически все, что только можно придумать.

Библиотека модулей

Библиотека модулей и пакетов является одним из сильных преимуществ Python. Эти библиотеки предоставляют готовый код, который можно легко интегрировать в проект, что экономит время и усилия разработчиков. Коллекция библиотек постоянно пополняется и развивается. 

К числу популярных библиотек Python относятся:

• NumPy – поддержка численных вычислений и научных расчетов;
• Pandas –  анализ и манипулирование данными;
• Matplotlib –  для визуализации данных и Scikit-Learn для задач машинного обучения.

Библиотеки Python также позволяют легко работать с базами данных, такими как SQLite, MySQL и PostgreSQL. Такие библиотеки, как Pygame и PyOpenGL, используются для разработки игр и компьютерной графики.

Возможность встраивания

Python является встраиваемым языком, то есть его можно интегрировать в другие языки программирования. Это удобно для разработчиков, которые хотят добавить функциональность в существующее программное обеспечение или создать собственные приложения с использованием Python в качестве языка сценариев.

Python может быть встроен в приложения на C++ с помощью библиотеки Boost или в Java-приложения с помощью Jython. Это позволяет использовать сильные стороны Python, но при этом писать на предпочитаемом языке программирования.

Удобство прототипирования

Простота и удобство использования Python упрощают создание прототипов. Его синтаксис лаконичен и понятен, что позволяет быстро писать код и экспериментировать с различными идеями. Обширная библиотека готовых модулей также позволяет легко включать существующий код в свои проекты, экономя время и силы.

Недостатки Python

Несмотря на многочисленные достоинства, Python имеет и некоторые недостатки, о которых разработчикам следует знать

Медленнее, чем компилируемые языки

Одним из основных недостатков языка Python является то, что он медленнее компилируемых языков, таких как C++ или Java. Это связано с тем, что питон является интерпретируемым языком, то есть каждая строка кода выполняется интерпретатором по очереди. Компилируемые языки, напротив, перед выполнением преобразуются в машинный код, поэтому они быстрее. 

Разница в скорости особенно заметна при работе с большими массивами данных или при выполнении сложных вычислений. Однако стоит отметить, что существуют способы оптимизации кода на Python и повышения его производительности, например, использование NumPy для численных операций или Cython для компиляции кода на Python в C.

Меньшая безопасность

С точки зрения безопасности питон считается менее защищенным, чем Java или C++. Это связано с тем, что он является динамически типизированным, то есть типы данных определяются во время выполнения программы, а не во время компиляции. Это может привести к появлению уязвимостей, в том числе переполнению буфера или инъекционным атакам.

Динамическая типизация

Python позволяет изменять тип данных переменной во время выполнения программы, без явного объявления типа. Хотя это позволяет сделать код более гибким и простым в написании, это также может привести к ошибкам.

Например, если присвоить переменной строковое значение, а затем попытаться выполнить над ней математическую операцию, Python выдаст ошибку TypeError. 

Кроме того, динамическая типизация может усложнить отладку и сопровождение кода, так как не сразу понятно, какие типы данных используются в том или ином участке кода. 

Python обладает многими преимуществами: простотой использования, удобством чтения, большим сообществом разработчиков. Однако он имеет и некоторые ограничения, такие как низкая производительность по сравнению с компилируемыми языками, проблемы с управлением памятью, динамической типизацией и совместимостью версий.

Какие компании используют Python

Многие интернет-компании являются пользователями Python. Среди наиболее активных и известных компаний, использующих Python, можно назвать следующие:

• Mozilla –  на языке Python написано более 230 тыс. строк кода;
• Google делится своими внутренними тренингами по Python;
• Microsoft продвигает разработку на Python с помощью своей среды разработки Visual Studio Code;
• Компания Netflix делится информацией о широком использовании Python в различных областях – от мониторинга региональных отказоустойчивых систем до науки о данных;
• Компания Uber заявляет, что использует Jupyter Notebook и IPython для обмена данными;
• Reddit в значительной степени написан на Python и предоставляет исходный код на GitHub;
• Esri применяет Python как инструмент по настройке геоинформационных программ; 
• Компания Dropbox открыто выступает за использование Python 3 в своей инфраструктуре.

Slack, Digital Ocean, Lyft, Sauce Labs и Fastly –  все они упоминают об использовании Python в статье Increment.

Многие финансовые компании, такие как CapitalOne, Bloomberg и JPMorgan, нанимают разработчиков на Python.

Кроме того, многие технологии ИТ-инфраструктуры написаны на Python. Это основной язык, используемый в масштабном проекте облачных вычислений OpenStack, на котором построены публичные облака в дата-центрах по всему миру. Программа автоматизации инфраструктуры Ansible также написана на Python.

Применение Python распространяется на такие области, как биоинформатика, биология и математика, где исследователи используют Python для анализа данных, моделирования и научных вычислений. 

За пределами корпоративной и академической сфер Python используется в качестве языка сценариев для таких приложений, как Maya – программа для 3D-моделирования и анимации. Даже оригинальный клиент BitTorrent изначально был написан на Python, что говорит об адаптивности языка и широком спектре его применения.

Трудоустройство и средняя зарплата Python-разработчика

В настоящее время язык Python находится на вершине популярности: он активно развивается во многих компаниях, сотни разработчиков собираются на конференциях и встречах, посвященных этому языку. Такой всплеск популярности говорит не только о востребованности Python, но и о его положительной репутации. 

Спрос на Python-разработчиков начального уровня, то есть джунов, в настоящее время очень высок, это обусловлено нехваткой квалифицированных специалистов по отношению к количеству открытых вакансий.

Доступность Python позволяет начинающим разработчикам уже через несколько месяцев обучения претендовать на должности стажеров, а для перехода на младшие позиции обычно требуется еще шесть месяцев. При этом решающую роль в темпах продвижения играют целеустремленность и способности человека.

Средняя зарплата разработчика на языке Python может варьироваться в зависимости от опыта, места работы, отрасли и набора навыков. В России средняя зарплата разработчика составляет от 100 000 до 200 000 тысяч рублей в зависимости от перечисленных факторов. 

Интересно отметить, что медианные зарплаты разработчиков, специализирующихся на Java, Swift и Scala, превосходят зарплаты их коллег, работающих на Python. Такое различие может объясняться специфическими требованиями, связанными с этими языками и  требующими иного набора навыков и опыта.

Медианная зарплата пайтон-разработчика в 2022 году составила 144 000 тыс. рублей в месяц по данным компании «Хабр Карьера». 

Чтобы получать более высокую зарплату, нужно знать не только сам язык, но и его фреймворки и другие дополнительные технологии. Специалисты со стажем от двух лет могут рассчитывать на зарплату в 100–150 тысяч рублей и более.

В быстро развивающейся отрасли, где спрос на разработчиков Python ежегодно увеличивается на 20%, прохождение курса обучения является стратегическим выбором для повышения своей конкурентоспособности на рынке труда. Онлайн-курсы дают возможность приобрести опыт работы с Python благодаря практическим проектам и гибкому подходу к обучению.

Важно отметить, что эти цифры являются общими, и реальная зарплата может варьироваться в зависимости от конкретных обстоятельств.