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1. Prefácio

O PDF deste documento está disponível |AQUI|.

Os exemplos deste documento estão disponíveis |AQUI|.

Este documento apresenta uma lista de scripts em Python em diferentes áreas:

  • os fundamentos da linguagem;
  • gerenciamento de bancos de dados MySQL e PostgreSQL;
  • programação de rede TCP/ IP (protocolos HTTP, POP3, IMAP, SMTP);
  • programação web MVC com o Framework FLASK;
  • arquiteturas de três camadas e programação por interfaces;

Este não é um curso exaustivo de Python, mas uma coletânea de exemplos destinada a desenvolvedores que já tenham utilizado uma linguagem de script como Perl, PHP, VBScript, ou para desenvolvedores acostumados a linguagens tipadas, como Java ou C#, e que tenham interesse em conhecer uma linguagem de script orientada a objetos. Este documento não é adequado para leitores que nunca programaram ou têm pouca experiência em programação.

Este documento também não é um compêndio de “boas práticas”. O desenvolvedor experiente poderá, portanto, perceber que alguns códigos poderiam ser melhor escritos. O único objetivo deste documento é fornecer exemplos para quem deseja se iniciar na linguagem Python 3 e no framework Flask. Posteriormente, o leitor poderá aprofundar seu aprendizado com outros documentos.

Os scripts estão comentados e os resultados de sua execução são reproduzidos. Às vezes, são fornecidas explicações adicionais. O documento requer uma leitura ativa: para compreender um script, é preciso ler tanto o código quanto os comentários e os resultados da execução.

Os exemplos do documento estão disponíveis no endereço |AQUI|:

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O documento é uma atualização de um documento anterior publicado em junho de 2011 |https://tahe.developpez.com/tutoriels-cours/python/|. O documento de 2011 havia sido desenvolvido com o interpretador Python 2.7. Desde então, surgiram novas versões do Python, como a 3.x. Em fevereiro de 2020, estamos na versão 3.8. As versões 3.x trouxeram uma descontinuidade na portabilidade entre versões: códigos que rodam no Python 2.7 podem se tornar inutilizáveis no Python 3.x. Esse é o caso, principalmente, da saída para a console. Na versão 2.7, pode-se escrever [print "toto"], enquanto que na versão 3.x é preciso escrever [print("toto")]: é necessário colocar parênteses. Essa simples mudança faz com que a maioria dos códigos fornecidos com o documento de 2011 seja inutilizável diretamente no Python 3.x. É preciso modificá-los.

Este novo documento não se limita a atualizar os códigos de 2011 para que sejam executáveis com o Python 3.8:

  • as seções sobre programação TCP-IP e o uso de bancos de dados passaram por mudanças significativas;
  • a seção sobre programação web, que era apenas uma introdução, agora é um curso completo utilizando o framework FLASK;

Para elaborar este curso, segui uma abordagem incomum: fiz uma adaptação do curso PHP [Introdução à linguagem PHP7 com exemplos (2019)]. Portanto, não segui as estruturas tradicionais dos cursos de Python ou Flask. Acima de tudo, eu queria saber como poderia fazer com o Python 3 o que havia feito no PHP 7. O resultado foi que consegui refazer, em Python 3 / Flask, todos os exemplos do curso PHP 7.

Este documento pode conter erros ou lacunas. O leitor pode usar o fórum de discussão |forum| para relatá-los.

O conteúdo do documento é o seguinte:

Capítulo
Pasta do código
Conteúdo
   
 
Apresentação do curso
 
Instalação de um ambiente de trabalho
[bases]
Noções básicas da linguagem Python – estruturas da linguagem – tipos de dados – funções – saída na console – strings de formatação – conversão de tipos – listas – dicionários – expressões regulares
[strings]
Notação de cadeias de caracteres – métodos da classe <str> – codificação/decodificação de cadeias de caracteres em UTF-8
[exceptions]
Gerenciamento de exceções
[fonctions]
Escopo das variáveis – modo de passagem de parâmetros – uso de módulos – o Python Path – parâmetros nomeados – funções recursivas
[fichiers]
Leitura/gravação de um arquivo de texto – gerenciamento de arquivos codificados em UTF-8 – gerenciamento de arquivos jSON
[impots/v01]
Versão 1 do exercício prático: cálculo do imposto de renda. O exercício está disponível em 18 versões – A versão 1 implementa uma solução procedural
[imports]
Gerenciamento das dependências de um aplicativo por meio da importação de módulos – é apresentado um método de gerenciamento de dependências – ele é utilizado em todo o documento – gerenciamento do Python Path
[impots/v02]
A versão 2 da aplicação retoma a versão 1, reunindo todas as constantes de configuração em um arquivo de configuração que também gerencia o Python Path
[impots/v03]
A versão 3 do aplicativo dá continuidade à versão 2, utilizando funções encapsuladas em um módulo — o gerenciamento de dependências é feito por meio da configuração — e introduz o arquivo jSON para ler os dados necessários ao cálculo do imposto e gravar os resultados dos cálculos
[classes/01]
Classes – herança – métodos e propriedades – getters/setters – construtor – propriedade [__dict__]
[classes/02]
Apresentação das classes [BaseEntity] e [MyException] utilizadas no restante do documento – [BaseEntity] facilita as conversões entre objeto e dicionário
[troiscouches]
Arquitetura em camadas e programação por interfaces. Este capítulo apresenta os métodos de programação utilizados no restante do documento
[impots/v04]
Versão 4 do aplicativo – esta versão implementa uma solução com arquitetura em camadas, programação por interfaces e o uso de classes derivadas de [BaseEntity] e [MyException]
[databases/mysql]
Instalação do SGBD MySQL – conexão a um banco de dados – criação de uma tabela – execução de comandos SQL SELECT, UPDATE, DELETE, INSERT – transação – consultas SQL configuradas
[databases/postgresql]
Instalação do SGBD PostgreSQL – conexão a um banco de dados – criação de uma tabela – execução de comandos SQL SELECT, UPDATE, DELETE, INSERT – transação – consultas SQL configuradas
[databases/anysgbd]
Lançamento de código independente do SGBD
[databases/sqlalchemy]
O ORM (Mapeador Objeto-Relacional) SqlAlchemy – um ORM permite trabalhar de maneira unificada com diferentes SGBD - mapeamento de classes/tabelas SQL – operações nas classes de imagem das tabelas SQL
[impots/v05]
Versão 5 do aplicativo de cálculo de impostos – Utilização da arquitetura em camadas da versão 04 e doORM SqlAlchemy para trabalhar com as SGBD MySQL e PostgreSQL
[inet]
Programação na Internet – protocolo TCP / IP (Protocolo de Controle de Transferência / Protocolo de Internet) – protocolos HTTP (HyperText Protocolo de Transferência) – SMTP (Protocolo Simples de Transferência de Correio) – POP (Protocolo de Correio) – IMAP (Protocolo de Acesso a Mensagens da Internet)
[flask]
Serviços web com o framework Flask – exibição de uma página HTML – serviço web jSON – solicitações GET e POST – gerenciamento de uma sessão web
[impots/http-servers/01]
[impots/http-clients/01]
Versão 6 do exercício prático – Criação de um serviço web jSON para cálculo de impostos com arquitetura multicamadas – Desenvolvimento de um cliente web para esse servidor com arquitetura multicamadas – programação cliente/servidor – utilização do módulo [requests]
[impots/http-servers/02]
[impots/http-clients/02]
Versão 7 do exercício da aplicação – a versão 6 foi aprimorada: o cliente e o servidor são multithread – utilitários [Logger] para registrar as trocas cliente/servidor – [SendMail] para enviar um e-mail ao administrador da aplicação
[impots/http-servers/03]
[impots/http-clients/03]
Versão 8 do exercício prático – a versão 7 foi aprimorada com o uso de uma sessão web
[xml]
Gerenciamento da XML (Linguagem de Marcação eXtended) com o módulo [xmltodict]
[impots/http-servers/04]
[impots/http-clients/04]
Versão 9 do exercício prático – a versão 8 foi modificada para permitir trocas cliente/servidor em XML;
[impots/http-servers/05]
[impots/http-clients/05]
Versão 10 do exercício prático – em vez de processar N contribuintes por meio de N consultas GET, utiliza-se uma única consulta POST com os N contribuintes no corpo da consulta POST
[impots/http-servers/06]
[impots/http-clients/06]
Versão 11 do exercício prático – a arquitetura cliente/servidor do aplicativo é alterada: a camada [métier] passa do servidor para o cliente
[impots/http-servers/07]
Versão 12 do exercício prático – esta versão implementa um servidor MVC (Model – View – Controller) que fornece, indistintamente, a pedido do cliente, jSON, XML e HTML. Este capítulo implementa as versões jSON e XML do servidor
[impots/http-clients/07]
Implementação dos clientes jSON e XML do servidor MVC da versão 12
[impots/http-servers/07]
Implementação do servidor HTML da versão 12 – uso do framework CSS Bootstrap –
[impots/http-servers/08]
Versão 13 do exercício prático – Refatoração do código da versão 12 – gerenciamento de sessão com o módulo [flask_session] e um servidor Redis – uso de senhas criptografadas
[impots/http-servers/09]
[impots/http-clients/09]
Versão 14 do exercício prático – implementação do URL com um token CSRF (Cross Site Request Forgery)
[impots/http-servers/10]
Versão 15 do exercício prático – refatoração do código da versão 14 para lidar com dois tipos de ações: ASV (Ação Show View), que servem apenas para exibir uma visualização sem alterar o estado do servidor, ADS (Ação Do Something), que executam uma ação que altera o estado do servidor – todas essas ações terminam com um redirecionamento para uma ação ASV – isso permite gerenciar corretamente as atualizações de página do navegador do cliente
[impots/http-servers/11]
Versão 16 do aplicativo – gerenciamento das ações URL com prefixo
[impots/http-servers/12]
Versão 17 do aplicativo – migração da versão 16 para um servidor Apache/Windows
[impots/http-servers/13]
Versão 18 do aplicativo – corrige uma falha da versão 17

A versão final do exercício de aplicação é um aplicativo cliente/servidor para cálculo de impostos com a seguinte arquitetura:

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A camada [web] acima é implementada com uma arquitetura MVC:

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O conteúdo do documento é denso. O leitor que chegar até o fim terá uma boa visão da programação web MVC em Python/Flask e, além disso, uma boa visão da programação web MVC em outras linguagens.

O leitor que preferir ver o código, testá-lo e modificá-lo em vez de ler um curso poderá proceder da seguinte forma:

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O arquivo [README.md] tem a seguinte aparência:

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É improvável que o leitor leia o curso inteiro:

  • o leitor iniciante poderá ler os capítulos 1 a 15 e parar por aí. Em seguida, poderá dedicar algum tempo a programar seus próprios scripts em Python antes de voltar a este curso;
  • o leitor que já tenha noções básicas de Python e queira se iniciar em bancos de dados e no ORM (Mapeador Objeto-Relacional) [sqlalchemy] poderá se limitar aos capítulos 16 a 20;
  • o leitor que deseja se iniciar na programação para a internet (HTTP, SMTP, POP3, IMAP) poderá ler o capítulo 21. Este capítulo é bastante complexo e apresenta scripts avançados. Ele pode ser lido em dois níveis:
    • para conhecer os protocolos da internet;
    • para obter scripts que utilizam esses protocolos;
  • o leitor que já tenha noções básicas de Python e queira se iniciar na programação web com o framework Flask deve ler o capítulo 22;
  • o leitor que desejar aprofundar-se na programação web com o framework Flask poderá estudar os capítulos 23 a 38. Neles, construímos aplicativos cliente/servidor cada vez mais complexos, bem como um aplicativo HTML/Python seguindo o modelo de desenvolvimento MVC (Modelo – Vista – Controlador). Essa aplicação é desenvolvida no capítulo 32. É possível parar por aqui. Os capítulos seguintes trazem modificações não fundamentais;

Serge Tahé, setembro de 2020