Python 3: Das umfassende Handbuch

Die imperative Programmiersprache Python, aktuell in der Version 3, ist eine umfassende Skriptsprache welche auf einer Vielzahl von Systemen zum Einsatz kommt. Besonders auf dem Raspberry Pi findet Python 3 oftmals Anwendung um Applikationen unterschiedlichster Art zu erstellen. Im Netz findet man eine Reihe an Tutorials um Python zu lernen oder um eine bestimmte Programmieraufgabe zu bewältigen. Für Einsteiger und Lernende kann diese Vielfalt an Anleitungen schnell unübersichtlich werden, sodass ich in diesem Artikel eine sehr gelungenes Werkzeug vorstellen möchte, welches von den Grundlagen bis hin zu komplexen Anwendungen mit Python 3 handelt.

Python 3: Das umfassende Handbuch

Das Werk Python 3: Das umfassende Handbuch vom Rheinwerk Verlag (ehemals Galileo Computing) vermittelt tiefgründig und detailreich alles zur Programmiersprache Python 3, was nötig ist, um die Skriptsprache zu lernen. Die Autoren Johannes Ernesti und Peter Kaiser beschreiben auf 1032 Seiten Sprachgrundlagen- und techniken, praxisbezogene Anwendungsbeispiele und Referenzen. Aufbauend auf den Grundlagen zu Python 3 werden fortgeschrittene Strukturen und Funktionen thematisiert. Schwerpunkt ist dabei unteranderem die Objektorientierung, Modularisierung, parallele Programmierung und Netzwekkommunikation.

Python 3: Das umfassende Handbuch (Rheinwerk Verlag)
Python 3: Das umfassende Handbuch (Amazon)

In den weiterführenden Themen ist die Anbindung an andere Programmiersprachen, als auch die Entwicklung von komplexen, grafischen Benutzeroberflächen (GUI) nachzulesen. Insgesamt verfolgen die Autoren einen einfach geschriebenen und und gut verständlichen Schreibstil. Anhand von zahlreichen Codeschnippseln wird beispielhaft das Struktur- und Ausgabeverhalten von Routinen und Funktionen erläutert. Insgesamt ist Pyhton 3: Das umfassende Handbuch ein ideales, aufeinander aufbauendes Buch zum lernen der Programmiersprache. Darüber hinaus ist es außerdem ein ausgereiftes Nachschlagewerk, sowohl für Einsteiger als auch für fortgeschrittene Anwender.

Inhaltsverzeichnis: Aufbau, Themen und Überblick

Python 3: Das umfassende Handbuch besteht aus 1032 informative Seiten und teilt sich grundlegend in fünft große Teile auf bzw. insgesamt 43 aufeinander aufbauende Kapitel. Im Folgenden werden die einzelnen Kapitel und Themengebiete überblicksweise aufgezeigt.

Teil 1: Einstieg in Python

Teil 2: Datentypen

Teil 3: Fortgeschrittene Programmiertechniken

Teil 4: Die Standardbibliothek

Teil 5: Weiterführende Themen

Teil 1: Einstieg in Python

Im ersten Teil des umfassenden Python 3 Handbuchs wird neben dem historischem Hintergrund von Python das Konzept, die Einsatzgebiete und die Anwendung auf den unterschiedlichen Betriebssystemen erläutert. Darauf aufbauend werden die ersten Schritte mit der Programmiersprache, deren Installation und der Weg zum ersten Programm beschrieben. Klassisch wird zu Beginn dabei das Anlegen und Verwenden von Variablen, der Umgang mit den verschiedenen Datentypen, Ausdrücken und Funktionen definiert. Im weiteren Verlauf des Teils werden Kontrollstrukturen der Programmiersprache, das Arbeiten mit Dateien und die Anwendung von Methoden rundum die Programmierung detailreich und praxisnah beschrieben.

Teil 2: Datentypen

Aufbauend auf den Grundlagen werden im zweiten Teil die Datentypen und deren Umgang in konkrete Programmkonstrukten ausführlicher definiert. Dabei unterscheiden die Autoren zunächst in numerische und sequentielle Datentypen. Im Detail werden verschiedene Operatoren und Auswertverfahren für die verschiedensten Typen erläutert. Darunter auch die Verkettung von Sequenzen, Listen, Dictionarys, sowie die Formatierung von Strings und Zeichensätzen. Abgeschlossen wird der theoretische Teil mit Methoden zur Verwendung von Mengen und Collactions, als auch Datums- und Zeitfunktionen.

Teil 3: Fortgeschrittene Programmiertechniken

Die bisher vorgestellten Teile des Werkes umfassen zunächst sehr viele Grundlagen mit denen sich alleine noch kein nennenswertes Programm schreiben lässt, welche aber vorallem für Einsteiger nicht zu vernachlässigen sind. Die Autoren bauen mit den ersten beiden Teilen, auf bisher rund 260 Seiten, eine ideale Basis auf und vermitteln Expertenwissen, welches Sie auf dem Weg zum Pythonprogrammierer optimal unterstützen.

Der Teil Fortgeschrittene Programmiertechniken beschäftigt sich mit dem Schreiben von eigenen Funktionen, Namensräumen und einer Vielzahl von Funktionen, welche Python von Haus aus mitbringt und sehr nützlich sind für Ihre Programme. Die vorgestellten Funktionen werden sowohl theoretisch definiert, als auch beispielhaft mit Ausgaben auf bestimmte Eingaben näher veranschaulicht. In den weiteren vorgestellten Thematiken beinhaltet der Teil die Gebiete Modularisierung und Objektorientierung. Analog zu anderen Programmiersprachen werden hier Klassen, Attribute, Methoden und Vererbung in den Fokus gebracht. Im Folgenden werden einige Themen des Teils ausgelistet.

Funktionen
Modularisierung
Objektorientierung
Ausnahmebehandlungen
Kontextobjekte
Manipulation von Funktionen und Methoden

Teil 4: Die Standardbibliothek

Der vierte Teil des umfassenden Handbuches beschäftigt sich mit der Python-Standardbibliothek, deren Möglichkeiten und implementierten Funktionen. Neben mathematischen Funktionsaufrufen thematisiert der Teil die Kapitel Kryptografie und Schnittstellen zu Betriebssystem nahen Parametern und Laufzeitumgebungen, sowie den Zugriff auf das Dateisystem. Weitere große Bestandteile sind außerdem die parallele Programmierung, als auch die Netzwerkkommunikation mit Python. Hierbei wird gelernt, wie man Prozesse und Multitaskingstrukturen erstellt und verwaltet.

Insbesondere das Kapitel Netzwerkkomunnikation ist sehr wertvoll und in Hinblick auf eigene Anwendungen mit dem Raspberry Pi sehr informativ. Neben der Generierung von Sockets auf Basis von UDP und TCP, ist die Integration von FTP, das Senden von E-Mails nach den Standards SMTP, POP3 und IMAP4, als auch der Umgang mit Telnet und XML-RPC via Python thematisiert.

Teil 5: Weiterführende Themen

Der letzte Teil der Literatur konzentriert sich auf das Erstellen von grafischen Benutzeroberflächen (GUI) mit Python. Dabei werden unteranderem die Toolkits tkinder und PyQt eingeführt. Schritt für Schritt erklären die Autoren beispielhaft, wie man eine grafische Applikation mit Formen, Buttons und anderen Elementen visualisiert und mit dem eigenem Code verknüpft. In den weiteren Kapiteln des Teils ist die Anbindung von python an andere Programmiersprachen, sowie Python als serverseitige Programmiersprache im World Wide Web nachzulesen.

Fazit

Python 3: Das umfassende Handbuch, Cover Rückseite (Bild: Rheinwerk Verlag)

Das Werk Python 3: Das umfassende Handbuch eignet sich sowhl für Einsteiger in die Programmiersprache als auch für fortgeschrittene Anwender. Die Autoren beschreiben tiefgründig und praxisnah den Umgang und die Entwicklung eines Programms in Python, angefangen bei den Grundlagen, bis hin zu komplexen Programmiertechniken und Serveranwendungen. Bei der Arbeit mit dem Buch und dem vermittelten Wissen lassen sich in kurzer Zeit anspruchsvolle Programmieraufgaben und eigene Anwendungen verwirklichen. Entsprechend der Gliederung bauen die einzelnen Schwerpunkte systematisch aufeinander auf und ein klarer Faden durchläuft das Buch. Unter Verwendung von zahlreichen themenbezogenen Beispielen werden einzelne Funktionen und Techniken praxisnah verdeutlicht. Insbesondere die abschließenden Themen zur Netzwerkprogrammierung und ähnlichem zeigen, dass mit Python umfassende Aufgaben gelöst und umgesetzt werden können und geben viel Input für die eigenen Projekte. Insgesamt kann das Werk nicht nur als Lernwerkzeug für Einsteiger, sondern auch ideal als Nachschlagewerk verwendet werden. Eine Leseprobe kann auf der Produktseite von Rheinwerk-Verlag eingesehen werden.

Weitere Werke zu Python

Neben Python 3: Das umfassende Handbuch bietet der Rheinwerk Verlag noch weitere Werkzeuge aus deren Portfolio an, um Python zu erlernen. Darunter das Buch Einstieg in Python und das Video Training Programmieren lernen mit Python. Besonders das Video Training ist sehr sinnvoll für Einsteiger, die schneller und besser mit praktischen Video-Tutorials zurechtkommen.