- PyScript дозволяє вбудовувати Python в HTML за допомогою WebAssembly, підтримуючи потужні бібліотеки, такі як NumPy та Pandas.
- Brython перетворює код Python на JavaScript, що робить його ідеальним для легкої маніпуляції з елементами DOM та SVG.
- WebAssembly — це ключова технологія, яка дозволяє компільованим мовам програмування працювати в Інтернеті з продуктивністю, майже такою ж, як і в нативних.
- Існують традиційні серверні альтернативи, такі як Flask та Django, для обробки логіки бекенду.
Перенесення можливостей Python у середовище браузера давно було мрією багатьох розробників. Донедавна, якщо ви хотіли, щоб щось рухалося в Інтернеті, JavaScript був беззаперечним королем і єдиним життєздатним варіантом для виконання логіки на стороні клієнта без залежності від зовнішнього сервера.
Однак ситуація радикально змінилася завдяки появі різних інструментів та стандартів, які руйнують бар'єри бекенду . Сьогодні існує кілька способів інтеграції Python з HTML, від компіляторів, які перетворюють код, до використання бінарних технологій, що забезпечують дивовижну продуктивність безпосередньо у вкладці вашого провідного браузера, такого як Chrome.
PyScript: Революція Анаконди
Один із найважливіших кроків уперед відбувся з випуском PyScript компанією Anaconda. Цей фреймворк — це просто шар-обгортка поверх... Pyodide, Emscripten та WebAssembly (Wasm)Це дозволяє Python працювати майже прозоро на клієнті. Найбільш привабливим аспектом є те, що це дозволяє писати код Python безпосередньо в користувацьких тегах HTML, таких як <py-script>, що значно полегшує створення інтерактивних додатків.
Щоб розпочати, просто додайте файли PyScript CSS та JS у заголовок документа. Одна з його великих переваг полягає в тому, що Він підтримує важкі бібліотеки такі як NumPy, Pandas або Scikit-learn, які можна налаштувати за допомогою тегу <py-env>Крім того, PyScript пропонує двонаправлений зв'язок за допомогою JavaScriptдозволяє маніпулювати DOM браузера за допомогою модуля js Python.
Що стосується інтерфейсу, PyScript не поступається, оскільки пропонує інтегровані компоненти інтерфейсу користувача як <py-button> o <py-inputbox>які виконують функції Python під час взаємодії з ними. Однак, слід зазначити, що, будучи заснованими на WebAssembly, Початковий час завантаження може бути тривалим. а продуктивність на мобільних пристроях може бути порушена.
Brython: Python перекладено на JavaScript
Якщо ми шукаємо легшу альтернативу з точки зору навантаження, Brython — класичний вибір. На відміну від PyScript, Brython — це реалізація Python 3, повністю написана на JavaScript. перекласти код Python щоб браузер міг це зрозуміти. Щоб це працювало, важливо викликати функцію brython() в випадку onload тіла HTML.
Brython вирізняється своєю здатністю взаємодіяти з елементами HTML та SVG. Завдяки використанню об'єкта documentможливо динамічно вставляти контент або малювати геометричні фігури на полотні SVG, використовуючи власні оператори, такі як =< додавати вузли до дерева документів. Незважаючи на свою універсальність, він має обмеження: Він не підтримує всі модулі стандартної бібліотеки та вимагає, щоб введення та виведення даних оброблялися через елементи HTML, оскільки print() o input() Вони не працюють традиційним способом.
Інші реалізації та порівняння
Екосистема широка, і є й інші цікаві проекти. З одного боку, є Skulpt, який підтримує Python 2 та 3 через JavaScript, і Transcrypt, який виступає компілятором JavaScript, хоча останній, здається, забутий. Також є VistaPython, який пропонує інший підхід, використовуючи інтерпретатор байт-коду, написаний на JavaScript, та парсер, згенерований за допомогою Antlr, що спрощує оновлення до новіших версій Python.
Порівнюючи підходи, ми бачимо, що Brython та Skulpt використовують ручні парсери, які важко підтримувати. Натомість Pyodide (основа PyScript) є справжнім портом CPython на WebAssembly, що гарантує набагато більшу сумісність, хоча й ціною набагато більшого пакета для завантаження. VistaPython намагається знайти баланс між гнучкістю та розміром , оптимізуючи профілі навантаження, щоб забезпечити швидку роботу програм на будь-якому пристрої.
Традиційні методи та бекенд
Не все має відбуватися в браузері. Для багатьох найнадійнішим способом поєднання Python та HTML залишається використання... серверні фреймворки, такі як Flask у Python або ДжангоУ цій схемі Python обробляє логіку на сервері та надсилає відображений HTML клієнту, або ж діє як REST API який обмінюється даними у форматі JSON з фронтендом, написаним на JavaScript, використовуючи fetch o axios.
Існують також старіші методи, такі як CGI (Common Gateway Interface), які, хоча зараз вважаються застарілими через свою складність, лягли в основу динамічного вебу. Для тих, кому просто потрібно представити дані, конвертація блокнотів Jupyter у HTML — це найшвидший спосіб публікації технічних звітів без технічних ускладнень.
Двигун, що стоїть за всім цим: WebAssembly
Справжньою магією, яка дозволяє таким мовам, як Python, C++ та Rust, досягати Інтернету, є WebAssembly (Wasm). Цей відкритий стандарт дозволяє виконувати двійковий код з майже нативною продуктивністю. Завдяки Wasm такі компанії, як Adobe, змогли портувати Photoshop в Інтернет , а AutoCAD та Figma значно оптимізували завантаження та обробку даних.
Можливість запускати Python на клієнтській машині, чи то за допомогою перекладу Brython, чи то за допомогою двійкових можливостей PyScript, відкриває світ можливостей для створення складних інструментів та програм для обробки даних без необхідності встановлювати щось на свій комп'ютер, демократизуючи доступ до передового програмування.
Інтеграція Python в веб еволюціонувала від простих серверних скриптів до виконання бінарних кодів через WebAssembly, що дозволяє вибирати між легким перетворенням на JavaScript за допомогою Brython або повною потужністю PyScript та Pyodide, тим самим змінюючи наше уявлення про розробку фронтенду.
