Internet Solutions www.codesyntax.com

Azitain industrialdea, 3-KE-20600 EibarTel.: +34 943821780

Introducción a la programación en Python

Aitzol Naberan - @aitzol

Referencias● Presentaciones

● Día 1: http://goo.gl/gegzzv● Día 2: http://goo.gl/1ZyrY3

● Repositorio de ejercicios● http://goo.gl/ddlp2K

Indice3.Programación Orientada a Objetos

1.Clases

2.Herencia

3.Herencia múltiple

4.Módulos

5.Logging y debugging

6.UnitTesting

7.Entornos virtuales y gestión de paquetes

8.Librerías de terceros (referencias)

Clases

Python es un lenguaje totalmente orientado a objetos: puedes definir tus propias clases, heredar de tus clases o de las clases predefinidas, e instanciar objetos de las clases definidas

Definición de clases●Las clases en se definen con la palabra reservada class●Como sucede con las funciones, las interfaces no se definen por separado

>>> class MiClase:...     """Clase que no hace mas que demostrar la sintaxis"""...     pass... 

Clases

El método __init__()●El método __init__() es llamado justamente después de que la instancisa de la clase se haya creado

●No puede ser considerado como el constructor de la clase, ya que el objeto ya se ha creado (existe una referencia en memoria)

●Por tanto en cuanto se llama a __init__() ya tenemos una referencia del objeto●El primer argumento de todos los métodos de clase, incluyendo __init__(), es siempre una referencia al objeto actual de la clase

●Por convención se le llama self, pero no es una palabra reservada en Python

>>> class MiClase:...     """Clase para demostración"""...     def __init__(self, n):...         self.n = n... 

Clases

Instanciar clases●Instanciar objetos de una clase es sencillo, simplemente se llama a la clase como si fuera una función

● los argumentos serán los que necesite __init__()

>>> f = MiClase(100)>>> f<__main__.MiClase object at 0x7fe8d4f8f9e8>>>> f.__class__<class '__main__.MiClase'>>>> f.__doc__'Clase para demostración'

●Podemos conocer la clase a la que pertenece la instancia accediendo a __class__●Podemos consultar el docstring de la clase accediendo a __doc__

Nota

Sobre _nombre, __nombre y __nombre__

●Los objetos que contiene barras bajas al inicio o al final del nombre adquieren un significado especial

●De la guía de estilos PEP8● Nombres que comienzan con _ : débil indicador de uso interno● Nombres que comienzan con __:al nombrar un atributo en una clase,se invoca el

“namemangling”(dentro de la clase FooBar,__boo se convierte en _FooBar__boo;véase abajo)

● Nombres que comienzan y terminan con __ :objetos o atributos “mágicos” que habitan en el namespace controlado por el usuario. Usarlos siempre como estándocumentados

Clases

Variables de instancia

●self.n es una variable de instancia●No tiene nada que ver con el n pasado a __init__●self.n es global para la instancia, lo que quiere decir que puede ser accedido desde

otros métodos de la clase●Las variables de instancia no se definen, se les da un valor en __init__()

>>> class MiClase:...     """Clase para demostración"""...     def __init__(self, n):...         self.n = n...     def multiplica(self, p):...         self.n *= p

Clases

Variables de clase

●Las variables de clase se comparten entre todas las instancias de la clase●En el ejemplo variable_de_clase es un atributo de clase. ●Generalmente, las variables de instancia son para datos únicos relativos a la instancia,

y las variables de clase son comunes para todas las instancias.

>>> class MiClase:...     """Clase para demostración"""...     variable_de_clase = 7  ...     def __init__(self, n):...         self.n = n...     def multiplica(self, p):...         self.n *= p

Clases

Variables de clase

>>> class Dog:...     tricks = []...     def __init__(self, name):...         self.name = name...     def add_trick(self, trick):...         self.tricks.append(trick)... >>> a = Dog('Fido')>>> b = Dog('Buddy')>>> a.add_trick('roll over')>>> b.add_trick('play dead')>>> a.tricks['roll over', 'play dead']

●Al usar un tipo mutable para la variable de clase, las modificaciones que hace una

instancia se ven reflejadas en las otras instancias●Si no es ese el funcionamiento que buscamos, deberíamos crear la variable tricks dento

de la instancia

●Crear variables de clase con tipos mutables puede generar resultados inesperados

Clases

Variables privadas

●Las variables privadas, no existen en Python●La convención aceptada es que un nombre que comience por un guión bajo debería

considerarse como parte no pública●Debería considerarse detalle de implementación sujeto a cambios

Clases

Algunas observaciones●Los atributos de tipo instancia sobrescriben métodos con el mismo nombre

● Importante evitar este tipo de colisiones, ya que generan errores difíciles de

localizar>>> class A(object):...     def p(self):...         print 'method'...     def __init__(self):...         self.p = 'attr'... >>> a = A()>>> a.p()Traceback (most recent call last):  File "<stdin>", line 1, in <module>TypeError: 'str' object is not callable

Clases

Algunas observaciones

Los atributos son accesibles tanto desde los métodos de la clase como por usuarios

externos. En Python no podemos esconder los datos, todo se basa en convención.●Usar directamente los atributos de datos desde clientes externos puede ser peligroso●Los métodos pueden llamar a otros métodos de la instancia usando el argumento self:

>>> class MiClase:...     """Clase para demostración"""...     atributo = 7  ...     def __init__(self, n):...         self.n = n...     def multiplica(self, p):...         self.n *= p...     def multiplicaYSuma(self, p):...         self.multiplica(p)...         self.n += p...         >>> mc = MiClase(5)>>> mc.n = 9>>> mc.n9

Herencia

Sintaxis de clase derivada

●Las clases derivadas pueden redefinir métodos de su clase base●Un método de la clase base puede terminar llamando a otro método de la clase derivada

que lo haya redefinido

>>> class MiClase(ClaseDerivada):...     """Clase para demostración de herencia"""...     <declaracion­1>...     ....     ....     <declaracion­n>

>>> class ClaseBase:...      def f1(self):...          return self.imprimeDonde()...      def imprimeDonde(self):...          return "ClaseBase"... >>> class ClaseHija(ClaseBase):...      def imprimeDonde(self):...          return "ClaseHija"... >>> hija = ClaseHija()>>> hija.f1()'ClaseHija'

●La herencia múltiple permite a las clases de Python heredar de más de una clase●Ello permite heredar los métodos de diferentes clases●Para ello hay que indicar las clases de las que se quiere heredar como si se tratara

de herencia simple.

>>> class Clase1:...    def metodo1(self):...        return 'metodo1'>>> class Clase2:...    def metodo2(self):...        return 'metodo1'>>> class Clase3(Clase1, Clase2):...    pass>>> c = Class3()>>> c.metodo1()'metodo1'>>> c.metodo2()'metodo2'

Herencia múltiple

Herencia

●El orden en el que se ejecuta la herencia es importante, dado que determina los

que heredarán las clases hijas:

>>> class Clase1:...    def metodo1(self):...        return 'metodo­clase1'

>>> class Clase2:...    def metodo1(self):...        return 'metodo­clase2'

>>> class Clase3(Clase1, Clase2):...    pass

>>> c = Clase3()>>> c.metodo1()'metodo­clase1'

>>> class Clase4(Clase2, Clase1):...    pass

>>> c = Clase4()>>> c.metodo1()'metodo­clase2'

Herencia múltiple: el orden de los factores...

Herencia

Crear la clase Persona

Ejercicio 7

Tiempo: 15 min

La clase persona guardara el nombre, apellido y ciudad de nacimiento. Contendrá También un metodo imprimir que mostrará estos datos

Librería estándar● La librería estándar de python es un conjunto de módulos que ya vienen instalados en una instalación estándar

● Contiene módulos con todo tipo de propósitos● La referencia completa de la librería estándar

https://docs.python.org/3/py-modindex.html● Módulos útiles:

● argparse → para creación de scripts para su llamada desde línea de comandos, consoporte de parámetros

● configparser → parseador de archivos en formato ini● csv → tratamiento de archivos csv● datetime → fechas, horas, calendario● email → preparación y envío de e-mails● json → codificación/decodificación en formato JSON● os → funciones del sistema operativo● pickle → persistencia de objetos● re → expresiones regulares● sqlite3 → base de datos sqlite3● subprocess → gestión de procesos● tarfile → compresión de archivos (TAR)● urllib → peticiones HTTP (web)● zipfile → compresión de archivos (ZIP)

Modulos

Sentencia import

Modulos

●No todos los módulos están disponibles en el namespace por defecto●Para incorporar nuevos símbolos al namespace tenemos que utilizar la sentenciaimport

●Formas básicas de import● import modulo

>>> import sys>>> sys.path

●from modulo import (metodo|atributo)

>>> from sys import path>>> path

●from modulo import *

>>> from sys import *>>> ps1'>>> '

●Para poder importar un módulo este tiene que estar en el PYTHONPATH●PYTHONPATH es una lista con rutas a directorios donde se buscan módulos

Módulos● Un módulo es cualquier elemento que se puede importar desde python.● Un módulo puede ser un archivo y también puede ser una carpeta. ● Para que una carpeta se convierta en modulo se necesita que ésta contenga un archivo llamado __init__.py

● Ejercicio 1:● Crear un archivo llamado modulo.py con un único método llamado método que

devuelva un número.● Desde la consola, importar el módulo modulo.py y llamar al método

● Ejercicio 2:● Crear una carpeta llamada modulocarpeta, con 2 archivos py llamados metodo1.py

metodo2.py cada una con un método.● Desde la consola importar los archivos del módulo y llamar a los métodos.

Módulos

Modulos

Ejercicios con la librería estándar: crear archivos en un directorio

Ejercicio 8

Crearemos 10 ficheros de texto dentro del directorio actual

Tiempo: 15 min

Ejercicios con la librería estándar: Recorrer un directorio y renombrar archivos

●El modulo os nos será util●Sobretodo dos de sus funciones listdir y rename

Ejercicio 9

Renombraremos los ficheros creados en el anterior ejercicio

Tiempo: 20 min

Tips

Ejercicios con la librería estándar: Imprimir fechas y horas en varios formatos

●Para una lista de opciones de formateo●https://docs.python.org/3/library/datetime.html#strftime-strptime-behavior

Ejercicio 10

Utilizaremos el módulo datetime para trabajar con fechas

Tiempo: 20 min

Tips

Ejercicios con la librería estándar: Crear una base de datos y ejecutar consultas SQL

Ejercicio 11

● Crear una base de datos y ejecutar consultas SQL. En python todas las librerías de acceso a base de datos siguen lo que se llama el DB-API, que es una especificación para que el trabajo con cualquier tipo de base de datos sea igual.● Aquí vamos a usar sqlite por estar incluida en la librería estándar, pero si instalamos los módulos para mysql, postgres u Oracle, funcionaríamos de la misma forma.● El DB-API nos da la forma para evitar SQL-INJECTION, utilizando variables al hacer las consultas, y dejando al módulo hacer el casting adecuado (pasar a string, integer, o lo que sea). En este ejemplo, vemos que usamos el signo ? para indicar una variable

Tiempo: 30 min

Tips● Tendremos que usar el modulo sqlite3● Crear una tabla: 'CREATE TABLE curso (id int, titulo text, dia text, lugar text)'● Insertar un dato :NSERT INTO curso values (?, "Curso Python", "2014­11­19", "Arrasate")'                , (i,)

●Documentación del módulo: https://docs.python.org/3.2/library/sqlite3.html

Ejercicios con la librería estándar: Descargar la portada de una web y escribirla en un archivo.

Ejercicio 12

Tiempo: 30 min

Tips

●Documentación urllib:https://docs.python.org/3/library/urllib.html

● Descargar la portada de una web y escribirla en un archivo.● En la librería estándar tenemos el módulo urllib que nos permite conectarnosa la web

● Para un uso avanzado, se recomienda instalar el módulo requests y trabajar con él pues permite un funcionamiento sencillo y también permite lanzar las peticiones POST

(simular envíos de formularios).

● Logear lo que está pasando en una aplicación es una forma muy habitual de seguir los flujos del programa y también sirve para saber el valor de variables o imprimir en información útil.● Para ello, la librería estándar de python dispone del módulo logging. Por defecto los mensajes van al “error estándar”, en python a “sys.stderr”● Lo habitual es conectar el módulo logging para escribir en un archivo de log:

>>> logging.basicConfig(filename='ejemplo.log', level=logging.INFO)>>> logging.info('Mensaje de error')

>>> fp = open('example.log', 'r')>>> fp.read()'INFO:root:Mensaje de error\n'>>> fp.close()>>> 

Logging

● Muchas veces, aunque logeemos mensajes de error y valores de variables necesitamos hacer un debugging en directo. ● Para ello, en la librería estándar tenemos un módulo, pdb, que nos ayuda en ello.● En cualquier punto del programa podemos escribir una sentencia y cuando el código llegue a esa sentencia se parará y saltara la consola para que podamos inspeccionar la ejecución.

import urlliburl = 'http://www.euskadinnova.net/'sock = urllib.request.urlopen(url)import pdbpdb.set_trace()sock.statusfp = open('euskadiinnova.html', 'w')fp.write(str(sock.read()))fp.close()logging.basicConfig(filename='ejemplo.log', level=logging.INFO)logging.info('Mensaje de error')

fp = open('example.log', 'r')fp.read()fp.close()

Debugging

● Commandos del debugger:● n → next, ejecutar siguiente línea● s → step, ejecutado justo antes de la ejecución de una función, lleva la ejecución

dentro de la función, para debuggear la función● c → continue, sale de la sesión y sigue ejecutando.● q → salir de la sesión levantando una excepción● up → ir al método al que nos ha llamado (efecto contrario al s)● p <nombre_variable> → imprimir el valor de una variable

Debugging

Virtualenv

Entornos virtuales●Cuando estamos desarrollando distintos proyectos es común que tengamos distintas

dependencias●El problema viene cuando estas dependencias son excluyentes●Para lidiar con este problema tenemos los entornos virtuales●Un entorno virtual es un entorno totalmente independiente de otros entornos.

● Independiente de otros entornos virtuales ● Independiente● Cada entorno virtual tiene su propio interprete Python● Cada entorno virtual instala sus dependencias

●Los entornos virtuales en Python se gestionan con virtualenv● Es necesario instalar este software en el sistema

● En Linux podemos usar el gestor de paquetes● En windows es un proceso algo manual

Virtualenv

Crear entornos virtuales●Para crear entornos virtutales (no es una shell de Python)

$> virtualenv nuevoentornoNew python executable in nuevoentorno/bin/pythonInstalling setuptools, pip...done.

●Este comando creará un entorno virtual nuevo llamado nuevoentorno●Esto es lo que nos creará

nuevoentorno/             bin/             include/             lib/             local/  

●En el directorio bin tendremos los ejecutables necesarios para interactuar con el

entorno virtual●En el directorio include se encuentran algunos archivos de cabecera de C (ficheros.h)

necesarios para compilar algunas librerías●En el directorio lib se encuentra una copia de Python (copia local para el entorno virtual

Virtualenv

Activar entornos virtuales●Para activar el entorno virtual utilizaremos el comando source de linux

$> cd nuevoentorno$> source bin/activate(nuevoentorno) $>

●El cambio de promt de la shell indica que se ha activado el entorno virtual

(nuevoentorno) $> deactivate$>  

Desactivar entornos virtuales●Para desactivar el entorno virtual utilizaremos el comando deactivate

●Nuevamente el cambio de prompt indica que se ha desactivado el entorno virtual

pip

Instalar paquetes●Python incorpora un gestor de paquetes llamado pip●Conceptualmente es similar a los gestores de paquetes que integran casi todas las

distribuciones Linux modernas●Al crear un entorno virtual, se creará también una copia de pip que trabajará dentro

del entorno virtual

(nuevoentorno) $> pip install requestsDownloading/unpacking requests  Downloading requests­2.4.3­py2.py3­none­any.whl (459kB): 459kB downloadedInstalling collected packages: requestsSuccessfully installed requestsCleaning up...(nuevoentorno) $> pip search feedparserfeedcache                 ­ Wrapper for Mark Pilgrim's FeedParser module which                            caches feed content.. . . #Se ha cortado la respuesta(nuevoentorno) $> pip uninstall requestsUninstalling requests:. . . #Se ha cortado la respuesta

pip

Repositorio de paquetes●¿Dónde encuentra pip los paquetes?●Hay un repositorio central de paquetes llamado pypi

● https://pypi.python.org/pypi●Por defecto pip busca el paquete en ese repositorio, pero se puede configurar para que

busque en otros sitios, por ejemplo, un repositorio privado de nuestra propiedad

Ejercicio

Trabajar con entornos virtuales

El objetivo de este ejercicio es crear nuestro propio entorno virtual. Una vez creado

instalaremos el framework de desarrollo web Django en este entorno virtual. Comprobar

que Django está disponible dentro del entorno virtual, y que no esta disponible para la

instalación general del sistema

Tiempo: 15 min

Librerías de terceros

Machine learning

● Scikit-learn: http://scikit-learn.org/stable/

Cálculo científico

●Ipython Notebook: http://ipython.org/notebook.html●SciPi: http://www.scipy.org

Visualización●Kivy: http://kivy.org/#home●https://wiki.python.org/moin/GuiProgramming

●Ipython Notebook: http://ipython.org/notebook.html●SciPi: http://www.scipy.org

Sistemas●http://docs.python-guide.org/en/latest/scenarios/admin/

Desarrollo web●Django: https://www.djangoproject.com●Pyramid: http://www.pylonsproject.org●Flask:http://flask.pocoo.org

Aitzol Naberan

anaberan@codesyntax.com

@aitzol