الدليل الشامل لمعرفة لغة البرمجة بايثون وأفضل المصادر المجانية للتعلم

لغة البرمجة بايثون تعتبر واحدة من اللغات التي تقدم جسرًا بين عالم البرمجة والعالم البشري بشكل مدهش. هذه اللغة السحرية وكيف تجعل عملية البرمجة تشبه رقصة فنية، بايثون تُعَدُّ لغة برمجة تتميز بالوضوح والسهولة في الفهم. إن كتابتها تشبه الحديث بلغة بسيطة ومرنة، حيث يمكن للمطورين التعبيرعن أفكارهم بطريقة تجعل الكود يبدو كأنه قصة. تتيح هذه اللغة للمبتدئين فهم المفاهيم البرمجية بشكل أسهل، فيما تمنح المحترفين قوة ومرونة لتطوير تطبيقات معقدة.

بايثون تضع الشفافية في مقدمة أولوياتها، حيث يُفضل تصميم الكود بحيث يكون قابلًا للقراءة والفهم. تمكن المطورين من التركيز على المشكلة بدلاً من الجزئيات التقنية المعقدة، مما يعزز الإنتاجية ويجعل البرمجة تجربة ملهمة وشيقة.

في هذا المقال سنتحدث عن لغة البرمجة بايثون Python، سيكون فى هذا المقال الدليل الشامل للتعرف على لغة بايثون، واليكم اهم العناوين:

• ماهو المقصود ببايثون Python؟
• ما هي فوائد بايثون ؟
• كيفية استخدام بايثون Python؟
• الاتمتة باستخدام Python؟
• دور بايثون فى تطوير البرامج؟
• كيفية اختبار البرامج ؟
• تاريخ لغة البرمجة بايثون؟
• ما هي مميزات Python؟
• وماهي العيوب ؟
• ما هي مكتبات بايثون؟
• ماهي اطر عمل Python؟
• ما معني بيئة التطوير المتكاملة (IDEs) لبايثون؟
• ما أشهر بيئات التطوير المتكاملة؟
• ماذا يقصد ب(SDKs) مجموعات تطوير البرمجيات لبايثون؟
• ما هو ال Boto3 في بايثون ؟
• ما هو ال PyCharm؟

لغة البرمجة Python؟

لغة البرمجة بايثون هي لغة برمجية واسعة الانتشار تستخدم فى العديد من التطبيقات الشبكية، كما انها تُستخدم على نطاق واسع فى تطوير البرامج سواء برامج سطح المكتب أو برامج الهواتف الذكية وعلم البيانات Data Analysis وتعلم الالة (Machine Learning). يستخدم المبرمجون والمطورون لغة Python لأنها تتميز بالكفاءة العالية وسهولتها في التعلم ويمكن استخدامها على العديد من المنصات المختلفة.كما أن برنامج Python متاح للتحميل مجانًا ويتوافق جيدًا مع جميع أنواع أنظمة التشغيل.

تاريخ لغة البرمجة بايثون؟ لغة البرمجة بايثون (Python) تم تطويرها لأول مرة بواسطة جويدو فان روسوم (Guido van Rossum) في أوائل التسعينيات. تم إصدار الإصدار الأول من بايثون (Python 1.0) في عام 1994. ومنذ ذلك الحين، تم تطوير بايثون بشكل مستمر وصدرت العديد من الإصدارات الجديدة للغة.

آخر إصدار رئيسي لبايثون هو الإصدار 3.9 الذي صدر في أكتوبر 2020. وتستمر مجتمعات المطورين في تطوير وتحسين لغة بايثون وإصدار الإصدارات الجديدة بشكل منتظم.

من المهم أن تلاحظ أن هذه المعلومات قد تكون غير حديثة في المستقبل، حيث يمكن أن يتم إصدار إصدارات جديدة من بايثون بعد كتابة هذا المقال. لذا، ينصح بالاطلاع على المصادر الرسمية لبايثون للحصول على أحدث المعلومات والتحديثات حول اللغة.

ما هي أهم الفوائد والمميزات؟

وإليك بعض الفوائد الرئيسية لاستخدام بايثون:

• سهولة التعلم والاستخدام، تعتبر بايثون لغة برمجة سهلة التعلم والفهم، وهذا يجعلها الختيار الافضل للمبتدئين في مجال تعلم البرمجة.
• تتميز بايثون بقواعدها البسيطة والواضحة، وبها قدرة على القراءة والكتابة بشكل يشبه كتابة الانسان، مما يسهل فهم الكود المصدري وتطوير التطبيقات.
• بايثون تتمتع بمجتمع نشيط ويضم عدد ضخم من المطورين حول العالم. هذا يعني أنه يتم توفير العديد من المكتبات والأدوات المفيدة والمستندات والموارد التعليمية.
• بالإضافة إلى ذلك، الدعم يمكنك الاستفادة من الدعم المجتمعى المهتم بنفس اهتماماتك وذلك من خلال المنتديات ومواقع المناقشة، ومجموعات المستخدمين لحل المشكلات والحصول على النصائح.
• قابلية التطوير السريع تتميز بايثون بقابليتها على التوسع في التطوير، حيث يمكنك من بناء تطبيقات كبيرة ومعقدة باستخدامها.
• يوفر بايثون العديد من المكتبات والأدوات القوية للتعامل مع مختلف المجالات مثل تطوير مواقع الويب، وعلوم البيانات، والذكاء الاصطناعي، وتطبيقات سطح المكتب، والألعاب، وغيرها.
• بفضل توافقها مع معايير الصناعة، يمكنك أيضًا تكامل بايثون مع لغات وتقنيات أخرى.
• تطبيقات بايثون
• يمكن تشغيلها على مختلف الأنظمة والمنصات بما في ذلك ويندوز، لينكس، ماك، وأنظمة تشغيل محمولة مثل أندرويد وiOS. هذا يعني أنك لست مقيدًا لنظام تشغيل أو منصة محددة، وبالتالي يمكنك الوصول إلى جمهور أوسع وتوفير تجربة متسقة للمستخدمين.
• تستخدم بايثون في العديد من المجالات والصناعات، بما في ذلك تطوير الويب، وعلوم البيانات، والذكاء الاصطناعي، والتطبيقات المحمولة، والتشفير، وتطوير الألعاب، والتحليل المالي، والتصميم الجرافيكي، والتحكم في الروبوتات، وغيرها من المشاريع.

تعتبر لغة البرمجة بايثون لغة برمجة جملتها قصيرة وسهلة القراءة، كما تتميز بايثون بقواعد منظمة ومحددة مثل البناء التعبيري، والبناء المنسق، مما يجعل كتابة الاكواد سهلة الفهم وسهلة الصيانة، هذا يسهل العمل الجماعي وتطوير الشفرة المصدرية بين فريق المطورين.

ما هي عيوبPython؟

على الرغم من أن لغة بايثون (Python) تتمتع بالعديد من المميزات، إلا أنها ليست مثالية وتحتوي على بعض العيوب، إليك بعض العيوب الشائعة للغة بايثون:

• أداء متوسط: على الرغم من أن بايثون تعتبر لغة سريعة التنفيذ، إلا أنها قد تكون أبطأ من لغات برمجة أخرى مثل ++C وJava. .
• استهلاك الذاكرة: بايثون تستهلك كمية أكبر من الذاكرة مقارنة ببعض لغات البرمجة الأخرى. يرجع ذلك جزئياً إلى توفير الكثير من الميزات والاكواد الجاهزة، مما يزيد من حجم الذاكرة المطلوبة لتشغيل البرامج.
• قيود التطبيقات المحمولة: على الرغم من أن بايثون تدعم إنشاء تطبيقات محمولة (Cross-platform)، إلا أن هناك بعض القيود فى هذا المجال.
• قيود البرمجة التسلسلية: بايثون تعتبر لغة برمجة تسلسلية (Sequential)، مما يعني أنها ليست مثالية للتعامل مع بعض الأنماط المعقدة بشكل فعال.على الرغم من وجود مجتمع نشط من مطوري بايثون، قد يكون هناك قدر محدود من الموارد المتاحة بالمقارنة مع بعض اللغات الأخرى.
• توافق الإصدارات: بايثون لديها عدة إصدارات، مثل Python 2 وPython 3، وهذا قد يؤدي إلى بعض التحديات فيما يتعلق بتوافق الكود بين الإصدارات المختلفة. كما يجب أخذ ذلك في الاعتبار عند تطوير التطبيقات أو استخدام المكتبات المختلفة.
• على الرغم من هذه العيوب، من ناحية اخري فبايثون لا يزال لديها شعبية كبيرة وتستخدم على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من المجالات بسبب سهولة تعلمها وقدرتها على التعامل مع العديد من المشاكل المختلفة.

 استخدامات لغة البرمجة Python؟

يمكنك استخدام لغة البرمجة بايثون Python عن طريق اتباع الخطوات التالية:

• تثبيت Python: قم بتنزيل وتثبيت نسخة بايثون الأحدث من الموقع الرسمي لـ Python (https://www.python.org). تأكد من تحديد الإصدار المناسب لنظام التشغيل الذي تستخدمه.

• بيئة التطوير المتكاملة (IDE): يمكنك استخدام أي بيئة تطوير متكاملة تفضلها، مثل PyCharm أو Visual Studio Code أو Jupyter Notebook. قم بتثبيت البيئة التي تناسب احتياجاتك واستخدمها لكتابة وتشغيل الاكواد.

• كتابة الاكواد البرمجية: قم بفتح محرر الشفرة في بيئة التطوير المتكاملة وابدأ في كتابة الشفرة الخاصة بك. يمكنك البدء بأمور بسيطة مثل طباعة "Hello, World!" بواسطة الأمر التالي:

print("Hello, World!")

بعد كتابة الاكواد البرمجية، يمكنك تشغيلها بالنقر فوق زر "تشغيل" أو Run. ستظهر نتيجة الكود في نافذة الإخراج.


يمكنك استخدام بايثون Python لتطوير التطبيقات الخاصة بك. يمكنك استخدام مكتبات Python المختلفة للوصول إلى وظائف متقدمة مثل تطوير تطبيقات الويب باستخدام Django أو Flask، أو تحليل البيانات باستخدام pandas وNumPy، أو الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة باستخدام TensorFlow أو PyTorch، وغيرها الكثير.

كيف تتعلم لغة بايثون Python؟

هناك العديد من الموارد المتاحة على الإنترنت لمساعدتك في تعلم بايثون وتطوير مهاراتك ومنها ما يلى:

• الكتب والمقالات.
• الدروس التعليمية.

على سبيل المثال فهناك الكثير من قنوات اليوتيوب التي تقدم محتوي ذات جودة عالية، بالاضافة الى ذلك فهذه القنوات تقدم كورسات مجانية فى لغات البرمجة ومنها:

• قناة Codezilla : تقدم قناة كودزيل ا دورة تعلم بايثون من الصفر كاملة للمبتدئين.
• قناة Elzero Web School: تقدم قناة أسامة الزيرو دورة كاملة لتعليم لغة البايثون يمكنك مشاهدة الدورة من هنا.
• قناة محمد الدسوقى: يمكنك دراسة أساسيات لغة بايثون من هنا.
• مواقع التعليم عبر الإنترنت.

يوجد العديد من المواقع التعليمية يمكنك التعلم من خلالها لغة بايثون من أهمها:

• موقع تيرا كورسيز
• موقع ادراك
• موقع ينفع
• كورسيرا
• موقع معارف
• وأخيرا المجتمعات المطورة للحصول على المساعدة والنصائح المهمة.

هذه هي خطوات عامة لاستخدام بايثون، بمجرد أن تصبح ملمًا بالأساسيات، يمكنك استكشاف ميزات ومفاهيم أكثر تعقيدًا في اللغة واستخدامها في تطوير مشاريعك الخاصة.

كيفية استخدام الاتمتة فى Python؟

باستخدام بايثون، يمكنك القيام بالعديد من المهمات التلقائية والاتمتة. إليك بعض الطرق الشائعة للقيام بالاتمتة باستخدام Python وهى كالتلى:

• يمكنك استخدام بايثون للتعامل مع الملفات والمجلدات، وإنشاء وتعديل وحذف الملفات، وتنفيذ العمليات في النظام مثل إطلاق التطبيقات وإدارة العمليات والمواعيد الزمنية.
• كما يمكنك أيضا استخدام بايثون للقيام بمهام الويب المتكررة مثل الاستعلام عن المعلومات، وتحميل البيانات، كذلك تحليل صفحات الويب، وإرسال واستقبال البريد الإلكتروني، والتفاعل مع واجهات برمجة التطبيقات (API)، والتعامل مع قواعد البيانات.
• يمكنك استخدام Python لتحليل ومعالجة البيانات الضخمة، وتحويل البيانات الى تنسيقات مختلفة، وتنظيف البيانات، وإجراء الحسابات الإحصائية، وإنشاء التقارير والرسوم البيانية.
• بالإضافة إلى ذلك، يمكنك استخدام لغة البرمجة بايثون لبناء أدوات الأتمتة نفسها، حيث يمكنك كتابة سيناريوهات الأتمتة لتنفيذ مهام محددة بشكل تلقائي، مثل تشغيل سكربتات Python في جدول زمني محدد أو استجابة لحدث معين.

كيفية تنفيذ الاتمتة فى بايثون؟

لتنفيذ الأتمتة باستخدام Python، يمكنك استخدام مكتبات وأدوات للتعامل مع النظام مثل:

• Os
• Shutil
• Supprocess للتفاعل مع الويب
• Requests
• BeutifulSoap
• Selenium لمعالجة البيانات
• Pandas
• Numpy
• matplotlip

بالإضافة إلى العديد من المكتبات الأخرى المتاحة.

استخدام Python في الأتمتة يعتمد على احتياجاتك الشخصية ومجال التطبيق الذي تهتم به. قم بتحديد المهمة التي ترغب في أتمتتها و كذلك استكشاف المكتبات والأدوات المناسبة لتحقيقها.

ما معني بيئة التطوير المتكاملة (IDEs) ؟ 

بيئة التطوير المتكاملة (Integrated Development Environment أو IDE) معناها أنها لغة تحتوي على مجموعة من الأدوات والميزات المتكاملة لتطوير البرمجيات بلغة معينة، مثل بايثون. تهدف IDEs إلى تسهيل عملية كتابة وتعديل واختبار وتصحيح الاكواد البرمجية.

بيئات التطوير المتكاملة لبايثون توفر واجهة رسومية مستخدم (GUI) توفر عددًا من الميزات المفيدة للمطورين، بما في ذلك:

• محرر الاكواد يوفر محرر الاكواد في IDE واجهة لكتابة الشفرة البرمجية بطريقة مريحة وسهلة. يتميز بتلوين البناء اللغوي والتعليقات Comments والتنسيق التلقائي للكود وايضا الإكمال التلقائي للكودوغيرها من الميزات لزيادة إنتاجية المطور.
• توفر IDE واجهة لإدارة المشاريع والملفات المرتبطة بها. بالاضافة الى ذلك فهو يتيح لك إنشاء وفتح وتنظيم الملفات والمجلدات والمشاريع بسهولة.
• يقدم IDE أدوات لاكتشاف وتصحيح الأخطاء في الكود البرمجي .كما يمكنه تحليل الاكواد وتحديد الأخطاء الشائعة وأيضا تقديم تلميحات لإصلاحها.
• كما توفر IDEs وصولاً سهلاً إلى المكتبات والمكونات الإضافية التي يمكن استخدامها في تطوير تطبيقات بايثون. يمكنك تنزيل وتثبيت المكتبات بسهولة وإدارتها من خلال واجهة الـ IDE.
• تتضمن بعض IDEs محرك تشغيل مدمج يمكن استخدامه لتشغيل تطبيقات بايثون مباشرة داخل البيئة. فهذا يسهل عملية التطوير والاختبار والتصحيح.
• توفر IDEs أدوات لتصحيح الاكواد وتنفيذها خطوة بخطوة لمساعدتك في فهم سير تنفيذ البرنامج وتحليل قيم المتغيرات والتحكم في تدفق التنفيذ.
• تدعم بعض IDEs أدوات إدارة الإصدار (مثل Git) التي تتيح لك تتبع التغييرات في الكود وإدارتها بشكل فعال.

أمثلة على IDE

بعض الأمثلة الشهيرة لبيئات التطويرالمتكاملة وهى كالتالي:

1.PyCharm: بيئة تطوير متكاملة قوية ومتعددة المنصات تم تطويرها بواسطة JetBrains. وهي تقدم مجموعة واسعة من الميزات بما في ذلك الإكمال التلقائي، وتحليل الكود، والتصحيح، ودعم إدارة المشاريع.

2.Visual Studio Code: بيئة تطوير متكاملة مفتوحة المصدر تم تطويرها بواسطة Microsoft. وهي بيئة تطوير خفيفة الوزن وقابلة للتخصيص للغاية.

3.IDLE: بيئة تطوير متكاملة خفيفة الوزن تأتي مع Python. وهي مناسبة للمبتدئين.

4.Jupyter Notebooks: بيئة تطوير متكاملة تفاعلية تستند إلى الويب. وهي تستخدم بشكل شائع في العلوم والبيانات.

5.Sublime Text: محرر نصوص قوي وقابل للتخصيص للغاية. يمكن استخدامه كبيئة تطوير متكاملة لـ Python.

ماذا يقصد ب(SDKs) مجموعات تطوير البرمجيات لبايثون؟

تُعرف مجموعات تطوير البرمجيات (SDKs) بأنها مجموعة من الأدوات والمكونات البرمجية ،وبناء على ذلك فهي تسمح للمطورين بإنشاء تطبيقات باستخدام لغة برمجة معينة. وبالنسبة لبايثون، فإن مجموعات تطوير البرمجيات توفر مجموعة واسعة من المميزات التي تسهل على المطورين إنشاء تطبيقات في مجموعة متنوعة من المجالات، بما في ذلك:

• تطبيقات الويب: توفر مجموعات تطوير البرمجيات لتطبيقات الويب أدوات لإنشاء واجهة مستخدم رسومية (GUI) ومعالجة طلبات HTTP وإدارة قواعد البيانات.
• 
  
• تطبيقات سطح المكتب: توفر مجموعات تطوير البرمجيات لتطبيقات سطح المكتب أدوات لإنشاء واجهة مستخدم رسومية (GUI) وإدارة الملفات ومعالجة الأحداث.
• تطبيقات الأجهزة المحمولة: كما توفر مجموعات تطوير البرمجيات لتطبيقات الأجهزة المحمولة أدوات لإنشاء تطبيقات تعمل على أجهزة Android و iOS.
• تطبيقات التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي: توفر مجموعات تطوير البرمجيات لتطبيقات التعلم الآلي والذكاء الاصطناعي أدوات لتدريب واستخدام نماذج التعلم الآلي.علاوة على ذلك، تتوفر مجموعات تطوير البرمجيات لبايثون من مجموعة متنوعة من المطورين والشركات، بما في ذلك:
• المطورون الأفراد: ينشر بعض المطورين مجموعات تطوير البرمجيات الخاصة بهم على مواقع مثل GitHub.
• الشركات التجارية: تقدم العديد من الشركات التجارية مجموعات تطوير البرمجيات للاستخدام التجاري.

أمثلة على تطوير البرمجيات لبايثون

فيما يلي بعض الأمثلة على مجموعات تطوير البرمجيات لبايثون:

• Django: إطار عمل ويب مفتوح المصدر يوفر مجموعة واسعة من الميزات لإنشاء تطبيقات ويب.
• Flask: إطار عمل ويب خفيف الوزن يوفر مجموعة بسيطة من الميزات لإنشاء تطبيقات ويب.
• PyQt5: مكتبة واجهة مستخدم رسومية (GUI) لإنشاء تطبيقات سطح المكتب.
• Kivy: مكتبة واجهة مستخدم رسومية (GUI) لإنشاء تطبيقات سطح المكتب والأجهزة المحمولة.
• TensorFlow: إطار عمل تعلم آلي وذكاء اصطناعي مفتوح المصدر.

كما يمكنك اختيار مجموعة تطوير البرمجيات المناسبة بناءً على مجموعة متنوعة من العوامل، بما في ذلك:

• التطبيق المراد إنشاؤه: يجب اختيار مجموعة تطوير البرمجيات التي توفر الميزات المطلوبة لإنشاء التطبيق المراد إنشاؤه.
• المهارات والخبرات: يجب أيضا اختيار مجموعة تطوير البرمجيات التي تناسب مستوى مهارتك وخبرتك.
• الميزانية: كما تختلف أيضا أسعار مجموعات تطوير البرمجيات من مجانية إلى باهظة الثمن.

ما هو ال Boto3 في بايثون ؟

الـ Boto3 هو مجموعة تطوير برمجيات (SDK) لبايثون تسمح للمطورين بإنشاء تطبيقات تتفاعل مع خدمات Amazon Web Services (AWS)، كما انه يوفر Boto3 مجموعة واسعة من الميزات التي تسهل على المطورين إنشاء تطبيقات في مجموعة متنوعة من المجالات، علي سبيل المثال:

• الحوسبة السحابية: يوفر Boto3 أدوات لإنشاء وإدارة مثيلات Amazon EC2 وقواعد بيانات Amazon Relational Database Service (RDS) وخدمات التخزين مثل Amazon Simple Storage Service (S3).
• الشبكات: كما يوفى أيضا يوفر Boto3 أدوات لإنشاء وإدارة الشبكات الافتراضية ونقاط النهاية والبوابات الشبكية.
• الذكاء الاصطناعي وتعلم الالة (ML): علاوة على ذلك يوفر Boto3 أدوات للوصول إلى خدمات مثل Amazon Rekognition وAmazon Lex.
• التحليلات: كذلك يوفر Boto3 أدوات للوصول إلى خدمات منها علي سبيل المثال Amazon Redshift وAmazon QuickSight.
• كما ان Boto3 يتوفر مجانًا ومفتوح المصدر أيضا. كذلك يمكن تثبيته باستخدام أداة إدارة الحزم المفضلة لديك، مثل pip أو conda.

ما هو ال PyCharm ؟

هي بيئة تطوير متكاملة (IDE) تم تطويرها بواسطة JetBrains خصيصًا لبرمجة Python. وهي أيضا توفر مجموعة كبيرة من الميزات التي تسهل على المطورين والمبرمجين كتابة واختبار وتصحيح ونشر التعليمات البرمجية.

الميزات الرئيسية لـ PyCharm ما يلي:

• الإكمال التلقائي: يوفر إكمالًا تلقائيًا ذكيًا للتعليمات البرمجية، مما يساعد المطورين على كتابة التعليمات البرمجية بشكل أسرع وأكثر دقة.
• تحليل الكود: كما يوفر أيضا تحليلًا للرموز حيث يساعد المطورين على اكتشاف الأخطاء ونقاط الضعف في التعليمات البرمجية.
• التصحيح: يوفر PyCharm أدوات تصحيح قوية تساعد المطورين على العثور على الأخطاء في التعليمات البرمجية وإصلاحها.
• إدارة المشاريع: كما أنه  يوفر أدوات إدارة المشاريع التي تساعد المطورين على تنظيم وإدارة مشاريعهم.

يتوفرفي إصدارات مجانية ومدفوعة. الإصدار المجاني، PyCharm Community Edition، يوفر معظم الميزات الأساسية لـ PyCharm. الإصدار المدفوع، PyCharm Professional Edition، يوفر ميزات إضافية، مثل دعم أنظمة التحكم بالإصدارات السحابية وأدوات الاختبار الآلي.

يستخدم من قبل المطورين من جميع المستويات من الخبرة. إنه خيار شائع للمطورين الذين يبحثون عن بيئة تطوير متكاملة قوية وسهلة الاستخدام لبرمجة Python.

فيما يلي بعض الفوائد الرئيسية لاستخدام PyCharm:

• السهولة في الاستخدام: يعد بيئة تطوير متكاملة سهلة الاستخدام حتى بالنسبة للمبتدئين.
• الميزات القوية: يوفر  مجموعة واسعة من الميزات التي تسهل على المطورين كتابة واختبار وتصحيح ونشر التعليمات البرمجية.
• التوافق مع Python: يدعم جميع إصدارات Python، من Python 3.7 إلى Python 3.11.

في النهاية، إذا كنت تبحث عن بيئة تطوير متكاملة قوية وسهلة الاستخدام لبرمجة Python، فإن PyCharm خيار رائع لكنه ليس مجاني.

تعديل المقال