Python 在近年來的受歡迎程度劇增，部分原因在于該語言非常靈活，同時功能非常強大。Python 可用于系統(tǒng)管理、Web 開發(fā)、GUI 編程、科學計算等等。本文的主要目標是向習慣于使用 Bash、PHP 或其它某種語言編寫腳本過程代碼的人介紹面向?qū)ο蟮?Python 開發(fā)，并幫助他們轉(zhuǎn)換到面向?qū)ο蟮?Python 開發(fā)。Python 的這種日益流行性意味著，對于目前使用其他編程語言的開發(fā)人員，除了使用他們最喜歡的語言之外，他們還可以采用 Python 來完成某些項目。
過程式編程當然有其用武之地，并且可能是解決某個問題的高度有效的方法。在非?；镜膶哟紊?，過程式編程可定義為指令的列表，Bash 和 PHP 通常就是以這樣的方式編寫的。然而由于 Python 的流行，對于作為 Web 開發(fā)人員或系統(tǒng)管理員的 PHP 和 Bash 腳本編寫人員，他們正陷入必須同時學習面向?qū)ο蟮木幊毯?Python 的境地。
面向?qū)ο筮@個概念很難一次性地掌握，因此本文采用過程式 Bash 和 PHP 腳本，并首先將它們轉(zhuǎn)換為過程式 Python。作為最后一步，它們將轉(zhuǎn)換為面向?qū)ο蟮?Python 這個終結目標。本文在結束時將簡略討論一下面向?qū)ο蟮?Python 的一些優(yōu)點，然后在最后討論一些可能更適合采用過程或函數(shù)式編程的一些不利場景。到本文結束時，Bash 或 PHP 程序員應該能夠毫無畏懼地一頭扎進面向?qū)ο蟮?Python 項目。
采用 PHP 和 Bash 編寫磁盤監(jiān)視函數(shù)
雖然 PHP 主要是為了在瀏覽器中運行，但是也可以通過 exec 函數(shù)執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用。采用 PHP 編寫的第一個示例將捕獲 Shell 命令“df –h”的輸出，將輸出放在一個數(shù)組中，然后根據(jù)一個正則表達式檢查輸出的每一行。如果該行與正則表達式匹配，則打印該行。如果您希望從主目錄運行此示例，只需將此腳本命名為 index.php，并將其放在 Apache/mod_php 服務器的對外服務目錄中。
PHP 磁盤監(jiān)視示例
//Analyzes disk usage
//Takes regex pattern and message
function disk_space( $pattern="/2[0-9]%/", $message="CAPACITY WARNING:" )
{
exec(escapeshellcmd("df -h"),$output_lines,$return_value);
foreach ($output_lines as $output) {
if (preg_match( $pattern, $output ))
echo "$message $output
";
}
}
disk_space()
?>
復制代碼
如果您在瀏覽器中運行此網(wǎng)頁，將會獲得以下結果：
CAPACITY WARNING: /dev/sda1 3.8G 694M 2.9G 20% /
查看該代碼，可以看到正則表達式模式被設置為匹配某個包含 20-29% 的行?？梢匀菀椎匦薷拇四Ｊ揭赃m應其他標志，例如 90-99%，因為 20% 是非常低的磁盤容量。
下面讓我們看一下如何在 Bash 函數(shù)中完成同樣的事情。在 Bash 中，該問題要容易解決得多，因為您實際上是在處理系統(tǒng)調(diào)用。在此示例中，您甚至不需要使用數(shù)組或正則表達式庫，因為使用到 grep 的管道容易多了。不過，在 Bash 中設置函數(shù)的缺省參數(shù)始終有點麻煩。
Bash 磁盤監(jiān)視示例
#!/usr/bin/env bash
#function flags disk usage takes pattern and message optionally
function disk_space ()
{
#checks for pattern parameter
if [ "$1" != "" ]; then
pattern=$1
else
pattern="2[0-9]%"
fi
#checks for message parameter
if [ "$2" != "" ]; then
message=$2
else
message="CAPACITY WARNING:"
fi
#looks at output for pattern to flag
output_lines=`df -h | grep $pattern`
if [ "$output_lines" != "" ]; then
echo $message $output_lines
fi
}
#example of optional parameters usage
#disk_space 9[0-9]% ALERT:
disk_space
復制代碼
當您運行此腳本時，將會獲得同樣的輸出，因此可以跳過輸出的顯示。您能夠從該腳本的 PHP 版本和 Bash 版本中找到的相關性在于，此過程式代碼事實上像一組指令一樣運行。似乎計算機就像是一個小孩，而您告訴該小孩如何做某件事情，例如第一次系鞋帶。在您開始在 Python 中考慮“面向?qū)ο蠓妒健敝埃屛覀兪紫瓤匆幌氯绾尾捎?Python 來創(chuàng)建這同一個腳本的過程式版本。
Python 磁盤監(jiān)視示例
from subprocess import Popen, PIPE
import re
def disk_space(pattern="2[0-9]%", message="CAPACITY WARNING:"):
#takes shell command output
ps = Popen("df -h", shell=True,stdout=PIPE, stderr=PIPE)
output_lines = ps.stdout.readlines()
for line in output_lines():
line = line.strip()
if re.search(pattern,line):
print "%s %s" % (message,line)
disk_space()
復制代碼
瀏覽一下我們的代碼的過程式 Python 版本，發(fā)現(xiàn)它與 Bash 和 PHP 版本非常相似。對于 Python，子過程模塊處理對 Shell 命令的系統(tǒng)調(diào)用，并將輸出發(fā)在一個列表（在 Bash 和 PHP 中稱為數(shù)組）中。與 PHP 版本非常相似，然后我對命令的標準輸出行列表中的項進行了迭代遍歷。我尋找構成所尋找模式的正則表達式，然后使用注入的特殊消息來打印該磁盤報告行。這是如何解決自頂向下的腳本問題的經(jīng)典示例，但是在下一個部分中，您將完全改變這種方法，并從對象的角度考慮問題。
從過程到面向?qū)ο蟮?Python
過程式編程通常是初學的開發(fā)人員的最自然編程風格，并且對于許多問題來說也是高度有效的。另一方面，對于創(chuàng)建抽象從而創(chuàng)建可重用的代碼來說，面向?qū)ο蟮木幊炭赡苁欠浅Ｓ杏玫姆椒?。然而，當項目達到某種程度的復雜性之后，過程代碼通常會暴露出其根本缺陷。下面讓我們直接進入上一個示例的面向?qū)ο蟀姹荆⒖纯催@樣有何變化。
面向?qū)ο蟮?Python 磁盤監(jiān)視腳本
#!/usr/bin/env python
from subprocess import Popen, PIPE
import re
class DiskMonitor():
"""Disk Monitoring Class"""
def __init__(self,
pattern="2[0-9]%",
message="CAPACITY WARNING",
cmd = "df -h"):
self.pattern = pattern
self.message = message
self.cmd = cmd
def disk_space(self):
"""Disk space capacity flag method"""
ps = Popen(self.cmd, shell=True,stdout=PIPE,stderr=PIPE)
output_lines = ps.stdout.readlines()
for line in output_lines:
line = line.strip()
if re.search(self.pattern,line):
print "%s %s" % (self.message,line)
if __name__ == "__main__":
d = DiskMonitor()
d.disk_space()
復制代碼
查看該代碼的面向?qū)ο蟀姹荆梢钥吹酱a變得更加抽象。有時，太多的抽象會導致設計問題，但是在此例中，它允許您將問題分離為更多可重用的部分。 DiskMonitor 類具有 __init__ method，您可以在其中定義新的參數(shù)，并且 disk_space 函數(shù)現(xiàn)在是該類中的一個方法。
使用這種新的樣式，您無需更改原始代碼即可容易地重用和自定義各個部分，而使用過程代碼時則通常必須更改原始代碼。面向?qū)ο蟮脑O計的一個更加功能強大、通常也被過度使用的方面是繼承。繼承允許您在新的類中重用和自定義現(xiàn)有的代碼。讓我們在下一個示例中看看繼承可能像什么樣子。
使用繼承的面向?qū)ο?Python 磁盤監(jiān)視腳本
#!/usr/bin/env python
from subprocess import Popen, PIPE
import re
class DiskMonitor():
"""Disk Monitoring Class"""
def __init__(self,
pattern="2[0-9]%",
message="CAPACITY WARNING",
cmd = "df -h"):
self.pattern = pattern
self.message = message
self.cmd = cmd
def disk_space(self):
"""Disk space capacity flag method"""
ps = Popen(self.cmd, shell=True,stdout=PIPE,stderr=PIPE)
output_lines = ps.stdout.readlines()
for line in output_lines:
line = line.strip()
if re.search(self.pattern,line):
print "%s %s" % (self.message,line)
class MyDiskMonitor(DiskMonitor):
"""Customized Disk Monitoring Class"""
def disk_space(self):
ps = Popen(self.cmd, shell=True,stdout=PIPE,stderr=PIPE)
print "RAW DISK REPORT:"
print ps.stdout.read()
if __name__ == "__main__":
d = MyDiskMonitor()
d.disk_space()
復制代碼
如果運行這個使用繼承的腳本版本，您將獲得以下輸出：
RAW DISK REPORT:
Filesystem? ?? ?? ?? ?Size??Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda1? ?? ?? ?? ? 3.8G??694M??2.9G??20% /
varrun? ?? ?? ?? ?? ? 252M? ?48K??252M? ?1% /var/run
varlock? ?? ?? ?? ?? ?252M? ???0??252M? ?0% /var/lock
udev? ?? ?? ?? ?? ?? ?252M? ?52K??252M? ?1% /dev
devshm? ?? ?? ?? ?? ? 252M? ???0??252M? ?0% /dev/shm
此輸出與前面帶標記的版本區(qū)別非常大，因為它只是使用頂部注入的 print 語句來打印的未經(jīng)篩選的 df –h 命令結果。通過重寫 MyDiskMonitor 類中的方法，您能夠完全改變 disk_space 方法的意圖。
允許您重用其他類中的屬性的 Python 魔法是這個“MyDiskMonitor(DiskMonitor)”語句。您只需在定義新類的名稱時，將先前的類的名稱放在括號內(nèi)。一旦完成此步驟，您立即可以訪問其他類屬性來做自己希望的事情。但是樂趣不僅于此。通過添加另一個通過電子郵件來發(fā)送標記消息的方法，也許是將其命名為 disk_alert(self)，這樣就可以進一步自定義新類。這是面向?qū)ο蟮脑O計的美妙之處；它允許有經(jīng)驗的開發(fā)人員不斷重用已編寫的代碼，從而節(jié)省大量的時間。
遺憾的是，面向?qū)ο蟮木幊桃灿衅洳焕囊幻?。所有這些抽象都是以復雜性為代價的，如果抽象過度，可能會徹底地弄巧成拙。由于 Python 支持多重繼承，抽象可以達到相當有害的復雜程度。您是否能夠想象只是為了編寫一個方法也要查看多個文件的情況？無論相信與否，這種情況的確會發(fā)生，并且代表了面向?qū)ο缶幊痰牟恍椰F(xiàn)實。
面向?qū)ο蟮木幊痰奶娲桨甘呛瘮?shù)式編程，并且 Python 提供了用于進行函數(shù)式以及面向?qū)ο蠛瓦^程式編程的資源。在最后一個示例中，我們將研究如何以函數(shù)式的方式編寫現(xiàn)已變得非常無聊的磁盤監(jiān)視代碼。
函數(shù)式的 Python 磁盤監(jiān)視腳本
from subprocess import Popen, PIPE
import re
def disk_space(pattern="2[0-9]%", message="CAPACITY WARNING:"):
#Generator Pipeline To Search For Critical Items
ps = Popen("df -h", shell=True,stdout=PIPE, stderr=PIPE)
outline = (line.split() for line in ps.stdout)
flag = (" ".join(row) for row in outline if re.search(pattern, row[-2]))
for line in flag:
print "%s %s" % (message,line)
disk_space()
復制代碼
查看這最后一個示例，它與您從本文中看到的所有其他代碼的區(qū)別都非常大。如果您逐行瀏覽該代碼，可以首先從 “ps”變量中以前未見過的內(nèi)容開始。接下來的兩行代碼使用生成器表達式來處理文件對象 ps.stdout，分析該文件并在其中搜索您正在查找的行。如果您將這些代碼行剪切并粘貼到交互式的 Python Shell 中，如果打印的話，您將看到概要和標志都是生成器對象。生成器對象附帶有下一個方法，因而允許您通過“管道”將操作連在一起。
概要行從一行中去除新行字符，并往下將該行傳遞給下一個生成器表達式，后者一次一個地在每行中搜索某個正則表達式匹配項，然后將輸出傳遞給標記。此類緊湊的工作流可以替代面向?qū)ο蟮木幊虡邮剑⑶蚁喈斢腥?。然而，這種樣式也有缺點，因為代碼的簡潔性會導致難于調(diào)試的錯誤，除非獨立地執(zhí)行每一行代碼。函數(shù)式編程還很傷腦筋，因為它讓您通過將解決方案鏈接在一起來考慮解決問題。無論是從過程式還是從面向?qū)ο髽邮降慕嵌瓤?，這都是相當不同的。
總結
本文有點試驗性質(zhì)，因為它從 Bash 和 PHP 談到了過程、面向?qū)ο?，并在最后談到了使用相同基本代碼的函數(shù)式 Python。但愿本文說明了 Python 是一種非常靈活和功能強大的語言，其他編程語言的開發(fā)人員也可以學習欣賞。隨著 Python 的越來越流行，其他開發(fā)人員除了首選語言之外，學習 Python 也將變得更加重要。
Python 最近的兩個最大的發(fā)展領域是 Web 開發(fā)和系統(tǒng)管理。就 Web 開發(fā)而言，PHP 開發(fā)人員可能很快就必須做出每周的選擇，即哪個項目采用 Python 更有意義，以及哪個項目采用 PHP 更有意義。對于系統(tǒng)管理員、Bash 和 Perl 腳本程序員，他們經(jīng)常被要求采用 Python 完成某些項目。部分是因為這是沒有選擇的，部分是因為許多供應商正在為他們的產(chǎn)品提供 Python API。在您的工具箱中準備一點 Python 決不會傷害任何人。學好python你需要一個良好的環(huán)境，一個優(yōu)質(zhì)的開發(fā)交流群，群里都是那種相互幫助的人才是可以的，我有建立一個python學習交流群，在群里我們相互幫助，相互關心，相互分享內(nèi)容，這樣出問題幫助你的人就比較多，群號是301，還有056，最后是051，這樣就可以找到大神聚合的群，如果你只愿意別人幫助你，不愿意分享或者幫助別人，那就請不要加了，你把你會的告訴別人這是一種分享。
