- PyScript ermöglicht das Einbetten von Python in HTML mithilfe von WebAssembly und unterstützt leistungsstarke Bibliotheken wie NumPy und Pandas.
- Brython übersetzt Python-Code in JavaScript und eignet sich daher ideal für die einfache Manipulation von DOM- und SVG-Elementen.
- WebAssembly ist die Schlüsseltechnologie, die es ermöglicht, kompilierte Sprachen im Web mit nahezu nativer Leistung auszuführen.
- Für die Verarbeitung der Backend-Logik gibt es traditionelle serverbasierte Alternativen wie Flask und Django.
Die Leistungsfähigkeit von Python in die Browserumgebung zu bringen, war lange ein Traum vieler Entwickler. Bis vor Kurzem war JavaScript unangefochten die Nummer eins im Web und die einzige praktikable Option, clientseitige Logik ohne externen Server auszuführen.
Die Landschaft hat sich jedoch dank des Aufkommens verschiedener Tools und Standards, die Backend-Barrieren abbauen, radikal verändert . Heute gibt es zahlreiche Möglichkeiten, Python in HTML zu integrieren – von Compilern, die den Code übersetzen, bis hin zur Verwendung von Binärtechnologien, die eine hervorragende Performance direkt im Tab Ihres Browsers wie Chrome ermöglichen.
PyScript: Die Anaconda-Revolution
Einer der bedeutendsten Fortschritte gelang mit der Veröffentlichung von PyScript durch Anaconda. Dieses Framework ist im Grunde eine Wrapper-Schicht über... Pyodide, Emscripten und WebAssembly (Wasm)Dadurch kann Python nahezu transparent auf dem Client ausgeführt werden. Der größte Vorteil besteht darin, dass man Python-Code direkt in benutzerdefinierten HTML-Tags schreiben kann, wie zum Beispiel: <py-script>, was die Entwicklung interaktiver Anwendungen erheblich erleichtert.
Um loszulegen, binden Sie einfach die PyScript-CSS- und JS-Dateien in den Dokumentkopf ein. Einer der großen Vorteile ist, dass Es unterstützt umfangreiche Bibliotheken wie beispielsweise NumPy, Pandas oder Scikit-learn, die mithilfe des Tags konfiguriert werden können. <py-env>Darüber hinaus bietet PyScript eine bidirektionale Kommunikation mit JavaScriptermöglicht die Manipulation des DOM des Browsers mithilfe des Moduls js Python.
Auch die Benutzeroberfläche von PyScript lässt nicht zu wünschen übrig, denn sie bietet integrierte UI-Komponenten als <py-button> o <py-inputbox>die bei Interaktion Python-Funktionen ausführen. Es ist jedoch zu beachten, dass sie auf WebAssembly basieren, Die anfängliche Ladezeit kann lang sein. und die Leistung auf Mobilgeräten kann beeinträchtigt sein.
Brython: Python in JavaScript übersetzt
Wenn wir eine ressourcenschonendere Alternative suchen, ist Brython eine klassische Wahl. Im Gegensatz zu PyScript ist Brython eine vollständig in JavaScript geschriebene Python-3-Implementierung. Übersetzen Sie den Python-Code damit der Browser es verstehen kann. Damit es funktioniert, ist es unerlässlich, die Funktion aufzurufen. brython() in der Veranstaltung onload des HTML-Bodys.
Brython zeichnet sich durch seine Fähigkeit aus, mit HTML- und SVG-Elementen zu interagieren. Durch die Verwendung des Objekts documentist es möglich Inhalte dynamisch einfügen oder geometrische Figuren auf einer SVG-Leinwand mithilfe benutzerdefinierter Operatoren zeichnen, wie zum Beispiel =< um Knoten zum Dokumentenbaum hinzuzufügen. Trotz seiner Vielseitigkeit hat es Einschränkungen: Es unterstützt nicht alle Module. der Standardbibliothek und erfordert, dass die Dateneingabe und -ausgabe über HTML-Elemente erfolgt, da print() o input() Sie funktionieren nicht auf die herkömmliche Weise.
Weitere Implementierungen und Vergleiche
Das Ökosystem ist breit gefächert und umfasst weitere interessante Projekte. Da ist zum einen Skulpt, das Python 2 und 3 über JavaScript unterstützt, und Transcrypt, das als JavaScript-Compiler fungiert, wobei letzteres scheinbar in Vergessenheit geraten ist. Dann gibt es noch VistaPython, das einen anderen Ansatz verfolgt: Es verwendet einen in JavaScript geschriebenen Bytecode-Interpreter und einen mit Antlr generierten Parser, was das Upgrade auf neuere Python-Versionen vereinfacht.
Beim Vergleich der Ansätze fällt auf, dass Brython und Skulpt manuelle Parser verwenden, die schwer zu warten sind. Pyodide (die Grundlage von PyScript) hingegen ist eine echte Portierung von CPython nach WebAssembly und gewährleistet dadurch eine deutlich höhere Kompatibilität, allerdings auf Kosten eines wesentlich größeren Download-Pakets. VistaPython versucht, ein Gleichgewicht zwischen Flexibilität und Größe zu finden und optimiert die Ladeprofile, um sicherzustellen, dass Anwendungen auf jedem Gerät schnell laufen.
Traditionelle Methoden und Backend
Nicht alles muss im Browser geschehen. Für viele ist die robusteste Methode, Python und HTML zu kombinieren, nach wie vor die Verwendung von... Server-Frameworks wie Flask in Python oder DjangoIn diesem Schema übernimmt Python die Logik auf dem Server und sendet das gerenderte HTML an den Client, oder es fungiert als REST-API das Daten im JSON-Format mit einem in JavaScript geschriebenen Frontend austauscht fetch o axios.
Es gibt auch ältere Methoden wie CGI (Common Gateway Interface), die zwar aufgrund ihrer Komplexität heute als veraltet gelten, aber die Grundlage des dynamischen Webs bildeten. Für diejenigen, die lediglich Daten präsentieren müssen, ist die Konvertierung von Jupyter-Notebooks in HTML der schnellste Weg, technische Berichte ohne technische Komplikationen zu veröffentlichen.
Der Motor dahinter: WebAssembly
Die eigentliche Magie, die es Sprachen wie Python, C++ und Rust ermöglicht, im Web eingesetzt zu werden, ist WebAssembly (Wasm). Dieser offene Standard ermöglicht die Ausführung von Binärcode mit nahezu nativer Performance. Dank Wasm konnten Unternehmen wie Adobe Photoshop ins Web portieren , und AutoCAD und Figma haben das Laden und Verarbeiten ihrer Daten drastisch optimiert.
Die Möglichkeit, Python auf dem Client auszuführen, sei es durch Brython-Übersetzung oder die Binärleistung von PyScript, eröffnet eine Welt voller Möglichkeiten zur Erstellung komplexer Data-Science-Tools und -Anwendungen, ohne dass der Benutzer etwas auf seinem Computer installieren muss, und demokratisiert so den Zugang zu fortgeschrittener Programmierung.
Die Integration von Python im Web hat sich von einfachen serverseitigen Skripten hin zur binären Ausführung über WebAssembly entwickelt. Dadurch haben Sie die Wahl zwischen der leichten Übersetzung nach JavaScript mit Brython oder der vollen Leistungsfähigkeit von PyScript und Pyodide. Dies verändert die Art und Weise, wie wir Frontend-Entwicklung betrachten.
