Python là ngôn ngữ lập trình được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực công nghệ thông tin ngày nay. Hãy cùng Elcom tìm hiểu Python là gì, mục đích và lợi ích của nó trong bài viết dưới đây.

1. Ngôn ngữ Python là gì? 

Python là một trong những ngôn ngữ lập trình phổ biến nhất trên thế giới với cú pháp đơn giản, dễ đọc, giúp người lập trình dễ dàng hiểu và viết mã. 

Các thành phần cấu tạo nên Python gồm có chú thích (comment), biến (variable), giá trị (value), toán tử (operator), từ khóa (keyword), ký hiệu (delimiter).

Một cú pháp bắt đầu của Python được lập trình như sau:

Trong khi đó, cú pháp bắt đầu của ngôn ngữ lập trình JavaScript hay C++ lại lần lượt  như sau: 

Về cơ bản, tất cả ngôn ngữ lập trình đều giống nhau. Tuy nhiên, Python lại có nhiều điểm tương đồng với JavaScript - một ngôn ngữ lập trình hiện đại hơn là các ngôn ngữ biên dịch phức tạp như Java hay C++.

Python được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm phát triển web, phân tích dữ liệu, xử lý hình ảnh, âm thanh, khoa học dữ liệu, trí tuệ nhân tạo, tự động hóa, cùng nhiều ứng dụng khác.

2. Lịch sử của ngôn ngữ Python

Bởi vì dễ học và dễ sử dụng nên Python thường bị hiểu nhầm là một loại ngôn ngữ mới được ra mắt gần đây. Tuy nhiên Python có tuổi đời tương đối lâu.

Năm 1980, ngôn ngữ Python lần đầu tiên được tạo ra bởi Guido van Rossum, một nhà nghiên cứu máy tính người Hà Lan. Guido bắt đầu phát triển Python vào tháng 12 năm 1989 và công bố phiên bản đầu tiên, Python 0.9.0, vào tháng 2 năm 1991.

Tại phiên bản này, Python đã có một số đặc điểm quan trọng như khả năng định nghĩa hàm, kiểu dữ liệu, vòng lặp. Sau đó, các phiên bản Python 1.0, 2.0, 2.7… đã được cập nhật, bổ sung thêm nhiều tính năng nhằm cải thiện tính nhất quán và đơn giản hóa ngôn ngữ.

Cho đến nay, Python đã có rất nhiều phiên bản “trình làng” công chúng và trở thành một trong những ngôn ngữ lập trình phổ biến nhất trên thế giới.

Chân dung cha đẻ của ngôn ngữ Python, Guido van Rossum - Nguồn ảnh: Internet

3. Lợi ích chính khi sử dụng Python

Tại hầu hết các cơ sở giảng dạy về công nghệ thông tin (CNTT) như đại học, cao đẳng, trường đào tạo nghề,... Python là một trong những môn học cốt lõi để đào tạo sinh viên. Giải thích cho vấn đề này, dưới đây là một số lợi ích chính khi sử dụng ngôn ngữ Python:

Python là một ngôn ngữ dễ học

Trên thực tế, Python thường được nhắc đến là một trong những ngôn ngữ dễ học và sử dụng nhất bởi cú pháp đơn giản, linh hoạt. Vì là ngôn ngữ thông dịch thay vì biên dịch nên Python hiếm khi gây ra các lỗi nghiêm trọng khi lập trình (code) sai.

Bên cạnh đó, cấu trúc dữ liệu của Python cũng rất dễ tiếp cận với nhiều thư viện và đoạn mã mẫu có sẵn, giúp lập trình viên dễ dàng tìm thấy nguồn tham khảo cho hầu hết mọi mã code. 

Ứng dụng linh hoạt trong mọi phần mềm, thiết bị

Python được sử dụng để phát triển đa dạng phần mềm, nền tảng như phần mềm di động, phần mềm máy tính, ứng dụng web,... Chỉ với Python, nhân viên lập trình có thể tham gia chuyên sâu vào bất kỳ lĩnh vực đặc thù nào.

Đây cũng chính là một điểm độc đáo của loại ngôn ngữ này bởi ai cũng có thể học lập trình Python và bắt đầu phát triển một ứng dụng riêng cho mình ngay lập tức. 

Người học luôn được hỗ trợ nhiệt tình

Cộng đồng những người học Python rất đông trên toàn thế giới và hoạt động rất tích cực. Vậy nên, mỗi khi một người mới bắt đầu học lập trình (hay còn gọi là newbie) gặp khó khăn gì hay có câu hỏi nào về Python, người đó có thể nhận được phản hồi, hướng dẫn từ các đàn anh, đàn chị có kinh nghiệm đi trước, gần như là ngay lập tức.

Đây là một trong những lợi ích quý báu giúp người mới học Python không cảm thấy bỡ ngỡ và hoang mang.

Mang lại nhiều tiện ích

Bởi tính tiện ích của mình, Python thường được ưu tiên sử dụng trong các hệ thống phát triển như trò chơi, ứng dụng điện thoại cùng các nền tảng phát triển phần mềm khác.

Tốc độ lập trình nhanh chóng

Vì là ngôn ngữ dễ sử dụng nên tốc độ lập trình của loại ngôn ngữ này cũng nhanh tương ứng. Với Python, một giải pháp đơn giản có thể được triển khai chỉ trong vài ngày, sử dụng ít dòng mã hơn để viết một chương trình.

Ngoài ra, thư viện mẫu của Python tương đối đa dạng, miễn phí với mã nguồn mở và nhiều đoạn mẫu code có sẵn. Như vậy, người lập trình không cần phải gõ thủ công các lệnh, cú pháp từ đầu mà đơn giản chỉ cần sao chép hoặc trích xuất từ những nguồn tham khảo.

Một số thư viện Python phổ biến hiện nay - Nguồn ảnh: Internet

Tuy nhiên, Python không hoàn hảo 100% mà cũng chứa một vài nhược điểm. 

Thứ nhất, Python là ngôn ngữ thông dịch thay vì biên dịch. Có nghĩa là nó được thông dịch khi khởi chạy một chương trình thay vì được biên dịch trước. 

Đối với ứng dụng đòi hỏi hiệu suất cao như game hoặc các tác vụ tính toán nặng, nhược điểm này sẽ làm cho tốc độ lập trình bị giảm đi so với nhiều loại ngôn ngữ khác.

Thứ hai, Python mang kiểu dữ liệu động. Kiểu dữ liệu động khiến cho việc lập trình Python nhanh chóng hơn, nhưng đồng nghĩa toàn bộ tác vụ kiểm tra kiểu dữ liệu hoàn toàn phụ thuộc vào người lập trình. 

Điều này có thể dẫn đến nhiều lỗi, đặc biệt trong các chương trình lớn với nhiều câu lệnh và cú pháp phức tạp.

Thứ ba, Python quản lý bộ nhớ tự động thông qua thu gom rác, tiêu tốn một lượng lớn bộ nhớ và làm giảm hiệu suất ứng dụng trong một số trường hợp.

Tuy nhiên, những vấn đề kể trên thường không làm cho Python trở nên kém hấp dẫn, vì nó vẫn là một trong những ngôn ngữ phổ biến nhất và có một cộng đồng đông đảo người học. 

Python thường được sử dụng cho nhiều mục đích, từ phát triển web đến học máy và khoa học dữ liệu. Nhược điểm của loại ngôn ngữ này có thể được hạn chế, loại bỏ bằng cách lựa chọn chương trình thích hợp và tối ưu hóa mã nguồn.

4. Các loại phần mềm viết bằng Python

Trong những năm gần đây, Python đang dần trở thành một loại ngôn ngữ phổ biến được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghệ khác nhau, đặc biệt là mảng máy học và khoa học dữ liệu. Cụ thể: 

Khoa học dữ liệu và máy học

Các thư viện tham khảo như NumPy, Pandas, TensorFlow, Scikit-learn giúp lập trình viên xây dựng và triển khai mô hình máy học và phân tích dữ liệu.

Python được sử dụng nhiều trong ngành khoa học dữ liệu - Nguồn ảnh: Internet

Ứng dụng Web 

Python được sử dụng rộng rãi để phát triển ứng dụng web, trang web. Các khung chương trình mẫu như Django, Flask và Pyramid là công cụ mạnh mẽ giúp người lập trình xây dựng và quản lý ứng dụng web dễ dàng. 

Khoa học - kỹ thuật và toán học

Nhiều giải pháp khoa học, khoa học dữ liệu sử dụng Python là ngôn ngữ lập trình  chính bởi nó dễ dàng học và thao tác, kể cả đối với những người không chuyên. 

Xây dựng giải pháp cho doanh nghiệp

Là loại ngôn ngữ được sử dụng phổ biến hàng đầu thế giới, Python có thể dùng để viết giải pháp phần mềm ERP (Enterprise Resources Planning - Phần mềm quản trị doanh nghiệp), nền tảng thương mại điện tử, hệ thống quản lý thông tin doanh nghiệp, v.v….

Ứng dụng trong lĩnh vực đám mây

Python cũng có vai trò quan trọng trong việc quản lý hệ thống và triển khai ứng dụng trên các nền tảng đám mây như Amazon Web Services (AWS) và Google Cloud Platform (GCP).

5. Những công cụ phát triển Python phổ biến hiện nay

Điểm cộng của việc sử dụng Python là có vô vàn những công vụ bổ trợ quá trình viết code của người học, giúp họ lập trình nhanh hơn, dễ dàng hơn khi phát triển một ứng dụng bất kỳ. Dưới đây là một vài công cụ phổ biến thường được sử dụng: 

PyCharm 

Được xem là IDE (Integrated development environment - Môi trường phát triển tích hợp) tốt nhất cho lập trình viên, PyCharm là công cụ hỗ trợ việc viết và triển khai các đoạn code Python nhanh chóng.

Visual Studio Code 

Visual Studio Code (VS Code) là một trình soạn mã nguồn mở và miễn phí của Microsoft, nổi tiếng với khả năng hỗ trợ đa nền tảng, tính năng mã hóa mạnh mẽ và hệ sinh thái phong phú cùng nhiều tiện ích mở rộng. 

Chương trình này cung cấp kiến thức về mã hóa mạnh mẽ, tích hợp với Git (một hệ thống kiểm soát phiên bản), môi trường có thể tùy chỉnh, là lựa chọn phổ biến cho các nhà phát triển trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Scikit-Learn 

Scikit-learn, thường được gọi là Scikit, là một thư viện máy học mã nguồn mở thân thiện, đa năng với người dùng Python. Nền tảng này cung cấp một loạt công cụ và mô hình máy học, không chỉ dành cho nhà khoa học dữ liệu hay chuyên gia mà còn phù hợp với người mới bắt đầu nhờ tính đơn giản, đi kèm tài liệu hướng dẫn chi tiết.

Keras

Đây là một thư viện mã nguồn mở nổi tiếng với giao diện thân thiện, tích hợp mượt mà với khung cấu trúc học máy phổ biến như TensorFlow. Công cụ này giúp đơn giản hóa quá trình xây dựng và huấn luyện mạng nơ-ron, phù hợp cho cả nghiên cứu và ứng dụng thực tế.

Selenium

Tương tự như các công cụ trên, Selenium cũng cung cấp khung cấu trúc với mã nguồn mở, tự động. Ngoài ra Selenium còn có thể hoạt động trong nhiều ngôn ngữ khác ngoài Python như Java, C#, PHP,... giúp cải thiện quá trình kiểm thử của ứng dụng phát triển. 

Kết luận

Trên đây là một vài thông tin cơ bản về Python. Mặc dù Python là một ngôn ngữ lập trình phổ biến rộng rãi trên toàn thế giới bởi tính đơn giản và dễ học. Tuy nhiên đối với các ứng dụng đòi hỏi sự phức tạp và hiệu suất tối ưu, đây có thể chưa phải lựa chọn tốt nhất.