لوحة المتصدرين

تعد مكتبات بايثون إحدى أبرز نقاط قوة هذه اللغة، ومن أبرز المقولات الشهيرة التي تخص عالم برمجة البايثون هو أن المطورين والمبرمجين يدخلون عالم لغة بايثون من أجل تعلم هذه اللغة لسهولتها ولكنهم يبقون عالقين فيها بسبب مجتمع مطوريها الذي يوفر الكثير من المكتبات المفيدة والغنية بالمميزات. وهذا صحيح بالنسبة لأغلبنا فالأمر الذي يربطنا بلغة بايثون ويجعلنا نقتنع بها ونتمسك ببرمجة مشاريعنا باستخدامها هو مدى السهولة والبساطة التي نجدها عندما نحاول أن ننفذ أي فكرة لنا ونرى قدرًا هائلًا من المكتبات المساعدة التي يقدمها لك مجتمع مطوري البايثون والتي تمكننا من إنجاز أي فكرة بسرعة بالغة وتوفر علينا الكثير من الوقت الذي كنا سنسنتغرقه في حال جربنا تطوير نفس الفكرة بدون استخدام هذه المكتبات أو بلغة برمجة أخرى! في هذا المقال سنعرفك على أهم مكتبات بايثون التي يستخدمها معظم المطورين أثناء تطوير مشاريعهم وتطبيقاتهم ونعطيك فكرة موجزة عن أهمية كل مكتبة منها وأبرز المميزات التي تقدمها لك. ما معنى مكتبة بايثون؟ قبل أن نتعرف على أهم مكتبات بايثون دعنا بداية نوضح لك مفهوم كلمة مكتبة library في البرمجة. المكتبة هي مجموعة من التعليمات البرمجية الجاهزة التي تقوم بمهام شائعة يحتاجها معظم المطورين ويمكن إعادة استخدامها بدلًا من إعادة كتابتها من جديد، وتوجد المكتبات في العديد من لغات البرمجة لكن تتميز لغة بايثون بوفرة مكتباتها التي تتضمن صفوف ودوال ووحدات نمطية مفيدة لأداء العديد من المهام المتنوعة التي تسهل عمل أي مطور. تخدم مكتبات بايثون معظم مجالات البرمجة فنظرًا لكونها لغة برمجة مفتوحة المصدر open source لذا يساهم الكثير من المطورين المتطوعين في تطوير هذه المكتبات وإتاحتها للاستخدام عبر الإنترنت وكل ما تحتاجه كمستخدم إلى تثبيت المكتبة واستيرادها في كود مشروعك وسيتاح لك الوصول إلى كل وظائفها. كي تدرك أهمية المكتبات دعنا نستعرض مثالًا بسيطًا، لنفترض أنك تريد كتابة برنامج لحساب المتوسط الحسابي لمجموعة من الأرقام في حال فكرت بكتابة هذا البرنامج بدون استخدام أي مكتبات مساعدة سيكون الكود مشابهًا للتالي: num = [2, 4, 1, 5, 9] n = len(num) get_sum = sum(num) mean = get_sum / n print("Average = ",mean) الآن لو أردنا لاستعانة بإحدى المكتبات التي توفر دالة جاهزة لحساب المتوسط سنجد العديد منها مثل مكتبة statistics و NumPy، على سبيل المثال سنستورد مكتبة NumPy في بداية الكود البرمجي كما يلي import numpy بعدها سنتمكن من كتابة الكود المكافئ للكود السابق لحساب المتوسط الحسابي بتعليمات أقل كما يلي: num = [2, 4, 1, 5, 9] mean = numpy.average(num) print("Average = " ,mean) هذا بالنسبة لبرنامج بسيط فما بالك بالتطبيقات الضخمة التي تحتاج إلى آلاف الأسطر من التعليمات البرمجة تخيل حجم العمل الذي يمكن أن توفره بالاعتماد على مكتبات بايثون. أهم مكتبات بايثون للمشاريع الصغيرة دعنا الآن نتعرف على أهم عشر مكتبات في لغة بايثون يمكنك استعمالها في المشاريع البرمجية المتنوعة: Dataset Beautiful Soup Requests Click Python Slugify Pluggy Datasette Envparse Pillow Tkinter لنتعرف على مزيد من التفاصيل حول كل مكتبة من هذه المكتبات ونتعرف على وظيفتها الأساسية. Dataset: مكتبة بايثون لحفظ البيانات في قاعدة البيانات بشكل سريع تُستخدم مكتبة Dataset ععندما نحتاج إلى جمع البيانات وحفظها في قاعدة البيانات قبل أن نكتشف ما هو الشكل النهائي لجداول قاعدة البيانات. حيث تُعتبر Dataset بسيطة ولكنها مع ذلك توفر API قوي يقدم طريقة سهلة لحفظ البيانات داخلها ثم تصنيفها لاحقًا. بنيت مكتبة Dataset فوق SQLAlchemy ويمكن استخدامها ضمن إطار عمل جانغو Django من خلال تعليمات الإدارة inspectdb المبنية داخل جانغو. Beautiful Soup: مكتبة لاستخراج البيانات من صفحات الويب تستخرج مكتبة Beautiful Soup المعلومات من صفحات HTML كما أنها تستخدم في تحويل البيانات غير المنظمة أو غير المهيكلة unstructured data في HTML إلى بيانات مهيكلة structured data، كما أنها تعمل بشكل رائع مع بيانات XML صعبة القراءة. Requests: مكتبة بايثون للعمل مع طلبات HTTP يمكن القول أن مكتبة Requests هي من أفضل المكتبات المعيارية التي تعمل على محتوى بروتوكول HTTP وتجعل جعل طلبات HTTP أبسط، ففي أي وقت تحتاج لطلب صفحة HTML أو حتى واجهة برمجة تطبيقات API في مشروعك ستقوم مكتبة Requests بتغليف هذا الطلب وتوثيقه بشكل جيد ومفهوم. Click: مكتبة لكتابة الأوامر الخاصة بسطر الأوامر command-line تعد مكتبة Click من المكتبات المفضلة عندما تحتاج لكتابة نص برمجي بلغة بايثون ضمن سطر الأوامر command-line، حيث توفر هذه المكتبة واجهة برمجة تطبيقات API بسيطة ومدروسة جيدًا فهي لا تحتوي إلا القليل من النماذج التي نحتاج لتذكرها بالإضافة إلى أنها تمتلك مستندات توثق طريقة عملها بشكل جيد وهذا يسهل عليك عملية البحث عن الميزات المتقدمة ضمن المكتبة. Python Slugify: مكتبة لتسمية الأشياء ضمن مشروع بايثون تقدم مكتبة Python Slugify خدمة تسمية الأسماء وفلترتها وتمكنك من تحويل العناوين أو الأوصاف إلى مُعرِّفات مميزة. وهي ضرورية بشكل خاص لمطوري الويب ففي حال كنت تعمل على مشروع ويب يمكنك استخدامها لتحويل روابط URL لصفحات موقعك إلى روابط صديقة لمحركات البحث SEO فهي تجعل عملية التسمية أمرًا سهلًا ومباشرًا. Pluggy: مكتبة بايثون للعمل مع الإضافات تعد مكتبة Pluggy من مكتبات بايثون الحديثة نسبيًا ولكنها من أفضل وأسهل الطرق لإضافة الإضافات أو الملحقات plugins إلى تطبيقك الحالي من أجل تعديل جوانب معينة منه أو إضافة ميزات جديدة له، وفي حال تعاملت سابقًا مع إطار اختبار pytest في بايثون فإنك بالتأكيد استخدمت مكتبة Pluggy من دون أن تعرف. Datasette: مكتبة بايثون لتحويل ملفات CSV إلى API تعتبر مكتبة Datasette من مكتبات بايثون الرائعة وسهلة الاستخدام لتحويل ملفات CSV إلى تطبيقات REST JSON كاملة المميزات ولكنها تكون تطبيقات قراءة فقط وتمتلك هذه المكتبة الكثير من الميزات المهمة بما في ذلك المخططات والخرائط التفاعلية، وهي سهلة التطبيق ضمن البرامج باستخدام حاوية container أو مضيف ثالث في الويب. Envparse: مكتبة للتعامل مع متغيرات البيئة في بايثون في حال كنت تحتاج إلى تفسير متغيرات البيئة environment variables مباشرة لأنك لا تريد حفظ مفاتيح API أو أي معلومات أخرى هامة عن قاعدة البيانات ضمن الشيفرات البرمجية للتطبيق source code، عندها تحتاج إلى استخدام مكتبة Envparse التي تعد واحدة من أفضل مكتبات بايثون التي تعالج متغيرات البيئة وملفات ENV وأنماط المتغيرات، وتساعدك كذلك في إجراء المعالجات المسبقة Preprocessors واللاحقة Postprocessors لهذا المتغيرات عند الضرورة. Pillow: مكتبة بايثون قوية لعرض ومعالجة الصور توفر مكتبة Pillow ميزات رائعة للتعامل مع الصور في بايثون فإذا كنت تحتاج إلى معالجة وفتح وحفظ ملفات الصور في مشروعك أنصحك بتجربة هذه المكتبة التي تدعم تنسيقات مختلفة للصور كما تدعم الكثير من التعديلات والفلاتر على الصور مثل تغيير حجم الصورة وتدويرها وتعديل الألوان وتحسين تباينها. Tkinter: مكتبة بايثون قياسية لبناء الواجهات الرسومية تفيد مكتبة Tkinter القياسية أي مطور يحتاج لطريقة سهلة وسريعة لإنشاء واجهة مستخدم رسومية GUI في بايثون وتوفر العديد من عناصر الواجهة الرسومية الاحترافية كالأزرار ومربعات النصوص والقوائم ...إلخ وما يميزها عن غيرها من مكتبات الواجهة الرسومية هو أنها متوافقة مع أنظمة التشغيل الأساسية ويندوز ولينكس وماك أو إس، كما أناه تعرض عناصر الواجهة باستخدام عناصر نظام التشغيل الأساسي لذا ستبدو التطبيقات التي تم إنشاؤها باستخدامها وكأنها تنتمي إلى النظام الأساسي الذي يتم تشغيلها فيه دون الحاجة لأي تعديلات في الشيفرة لكل نظام على حدا. كانت هذه بعض من مكتبات بايثون وهناك بالطبع العديد من المكتبات الغنية بالميزات لكننا سنكتفي بهذه المكتبات العشر ونترك لك حرية اكتشاف العديد منها على متجر مكتبات بايثون الرسمي PyPI. نصائح لاختيار مكتبات بايثون الأنسب لمشروعك كما ذكرنا سابقًا يمكن أن تجد العديد من المكتبات التي تخدم غرضك عندما تعمل على مشروع برمجي معين وتتساءل أي مكتبة علي أن اختار؟ إليك يلي بعض الأمور الهامة التي عليك مراعاتها عند اختيار مكتبة ما: تأكد من توافق المكتبة مع إصدار بايثون الذي تستخدمه. إذا كنت تستخدم عدة مكتبات في مشروعك، تأكد من أنها غير متعارضة مع بعضها البعض. تحقق من أن وظائف المكتبة تتوافق مع الهدف الأساسي المطلوب من المشروع البرمجي فإذا كان مشروعك في مجال تحليل البيانات على سبيل المثال ركز على مكتبات توفر وظائف تحليل البيانات وإدارة البيانات وتمثيل البيانات مرئيًا. اختر مكتبة تتناسب مع ميزانية مشروعك فهناك عدد كبير من مكتبات بايثون مفتوحة المصدر التي يمكنك استخدامها مجانًا لكن قد تضطر لشراء مكتبة مدفوعة إذا لم تجد ما يناسب متطلبات مشروعك. الخلاصة سلطنا الضوء في مقال اليوم على أهم 10 مكتبات مفيدة في بايثون والتي تعتبر بمثابة كنز لأي مبرمج والتي تسرع عمله بشكل كبير وتبسط عملية كتابة الأكواد وإنجاز الوظائف المطلوبة في المشاريع المختلفة. هل تستخدم أيًا مكتبات بايثون التي استعرضناها في الأعلى أو غيرها؟ شاركنا باسم هذه المكتبة وعرفنا على أبرز الفوائد التي جنيتها من استخدامك لها في مشاريعك البرمجية؟ ترجمة وبتصرّف للمقال 8‎ great Python libraries for side projects‎‎‎ لصاحبيه Lacey Williams Henschel و Jeff Triplett. نشر المقال بتاريخ 06/01/2019 وجرى تحديثه.

من المُستبعد احتمال أنّك ستعمل مع بيانات من جدول واحد فقط، لذا ستحتاج إلى الحصول على البيانات من جداول مُتعدّدة. استعمال الروابط (Joins) أحد الخيارات للقيام بالأمر، وفي قواعد البيانات العلائقيّة (Relational databases)، فالروابط هي التي تجعل قواعد البيانات علائقيّة. يوفّر هذا الدّرس تذكيرا سريعا بالأنواع الأربعة الأساسيّة لروابط SQL وثلاثة من فروعها. ما هو الرابط؟ الرابط طريقة للربط بين البيانات من جدولين أو أكثر اعتمادا على عمود مُشترك بين الجداول. على سبيل المثال، يُمكن ربط جدول عناوين مع جدول أرقام الهواتف حسب اسم شخص مُعيّن (أعطني عنوان ورقم هاتف الشّخص المُسمّى مُحمّد أحمد). لماذا تعد الروابط مهمة؟ تُمكّن الروابط من الحصول على البيانات من عدّة جداول باستعلام (query) واحد. من المُستبعد بأنّك ستعمل مع جدول واحد فقط. استعمال جدول واحد فقط يعني بأنّك إمّا تحدّ نفسك في كميّة البيانات التي تحصل عليها أو أنّك تمتلك الكثير من البيانات التي قد تجعل من الجدول صعب المراس. تُنشئ الروابط علاقة بين جدول وآخر (ومنه جاء مُصطلح “قواعد البيانات العلائقيّة”). ما هي أنواع روابط SQL الموجودة؟ ما يلي عبارة عن قائمة من أنواع روابط SQL الأربعة الرّئيسية (إضافة إلى ثلاثة أشكال فرعيّة)، مُرتبة من أكثرها حصرا إلى أكثرها شمولا. أضفنا كذلك عينات SQL إلى الشروحات المكتوبة لتجربتها والنظر إلى نتيجة استعمال رابط مُعيّن في الاستعلام الخاص بك. الرابط الدّاخلي Inner Join رُبما يعتبر الرّابط الدّاخلي من أكثر أنواع روابط SQL استعمالا. ويُرجِع الرابط الداخلي جميع الصفوف التي تُحقّق شرط الرّبط (join condition) من جدولين أو أكثر. عينة SQL SELECT columns FROM TableA INNER JOIN TableB ON A.columnName = B.columnName; الربط اليساري (الخارجي) يُرجع الرّبط اليساري الخارجي (أحيانا يُختصر إلى الرّبط اليساري) جميع الصفوف من الجدول المُحدّد يسار الشّرط ON والصفوف التي تًحقّق شرط الرّبط فقط من الجدول في اليمين. عينة SQL SELECT columns FROM TableA LEFT OUTER JOIN TableB ON A.columnName = B.columnName الربط اليساري (الخارجي) دون تقاطع هذا الرّبط فرع من فروع الرّبط اليساري، ويُرجع جميع الصفوف من الجدول على يسار الشّرط ON والتي تُحقّق شرط الرّبط كذلك، دون الصفوف التي تُحقّق شرط الرّبط من الجدول على اليمين. عينة SQL SELECT columns FROM TableA LEFT OUTER JOIN TableB ON A.columnName = B.columnName WHERE B.columnName IS NULL الربط اليميني (الخارجي) يُرجع الرّبط اليميني الخارجي (أحيانا يُختصر إلى الرّبط اليميني) جميع الصّفوف من يمين شرط ON والصفوف التي تحقّق شرط الرّبط فقط من الجدول على اليسار. عيّنة SQL SELECT columns FROM TableA RIGHT OUTER JOIN TableB ON A.columnName = B.columnName الربط اليميني (الخارجي) دون تقاطع هذا الرّبط فرع من فروع الرّبط اليميني، ويُرجع جميع الصفوف من الجدول على يمين الشّرط ON والتي تُحقّق شرط الرّبط كذلك، دون الصفوف التي تُحقّق شرط الرّبط من الجدول على اليسار. عيّنة SQL SELECT columns FROM TableA RIGHT OUTER JOIN TableB ON A.columnName = B.columnName WHERE A.columnName IS NULL الربط التام (الخارجي) يُرجع الرّبط التّام الخارجي (يُختصر أحيانا إلى الرّبط التّام) جميع الصفوف من كلا الجدولين المُحددين في الشّرط ON في حالة لم يتحقق شرط الرّبط (ما يشمل القيم الفارغة NULL). عيّنة SQL SELECT columns FROM TableA FULL JOIN TableB ON A.columnName = B.columnName الربط التام (الخارجي) دون تقاطع هذا فرع من الرّوابط التّامة الخارجية يُرجع جميع الصفوف من كلا الجدولين المُحدّدين في الشّرط ON في حالة لم يتحقّق شرط الرّبط (باستثناء القيم الفارغة NULL). عيّنة SQL SELECT columns FROM TableA FULL JOIN TableB ON A.columnName = B.columnName WHERE A.columnName IS NULL OR B.columnName IS NULL ختاما غطّى هذا الدّرس الأنواع الأربعة الأساسيّة لروابط SQL وثلاثة روابط مُتفرّعة منها. الروابط هي التي تجعل من قواعد البيانات العلائقيّة علاقية، لذا إن لم تحترف أنواع روابط SQL المختلفة، فاستعمل TeamSQL الآن واستخدم عينات SQL الموفَّرة في هذا الدّرس لتُلقي نظرة على كيفيّة الحصول على أجزاء مختلفة من البيانات الخاصة بك. ترجمة -بتصرّف- للمقال The Seven Types of SQL Joins لصاحبه Eren Baydemir.