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「Python言語」二歩目を踏み出そう！」発表資料

自己紹介

  • 児島 孝典
  • (株) 144Lab
  • ソフトウェア開発のお仕事
  • Go, Python
  • Twitter: max747

はじめに

Python どれくらい使ってますか？

  • バリバリ業務で使っている
  • ちょくちょく普段使いを始めた
  • 文法はひととおりおさえた

今日やること

Python 標準ライブラリを使って小さなツールを作ってみましょう。

  • 文法まわりのおさらい (30分)
  • ツールを作ってみる (60分)

今日やらないこと

特定分野に特化した話

  • Web アプリケーション
  • 機械学習
  • データサイエンス
  • etc

おさらい

上達への道

  • たくさん読んで書く（量）
  • より良いコードを書こうとする意志（質）

Python の特徴

  • 読みやすい
  • 動的型付け言語
  • 型に対して厳格
  • 豊富な標準ライブラリ
    • battery included

Python 2 と Python 3 どちらを使えばいい？

  • Python 3
  • Python 2 のサポートは 2020 年まで
    • 過去資産のメンテナンス
      • できるだけ早く Python 3 にしましょう
    • いま使いたいライブラリが Python 3 未対応
      • できれば Python 3 対応しているライブラリを探しましょう

文法

データ型

  • 数値 (整数、浮動小数点数)
  • ブール値
  • 文字列
  • バイト列
  • リスト
  • タプル
  • 辞書
  • None

制御構造

  • if
  • for, while
  • try, except, finally
  • 内包表記

関数

def fn1():
    """
        何もしない関数。
    """
    # do something ...
    pass
def fn2(arg1, arg2):
    return 0, 1
def fn3(*args, **kwargs):
    print(args)
    print(kwargs)

クラス

class Foo:
    class_attr = "attribute of Foo"

    def __init__(self):
        self.instance_attr = "instance attr"

    def fn(self):
        return "method of Foo"

Bad pattern:

class Bar:
    box = []

    def add(self, item):
        self.box.append(item)

スコープ

val = 0

def fn():
    val = 1
    print(" a:", val)

    def inner():
        val = 2
        print(" b:", val)

    print("c1:", val)
    inner()
    print("c2:", val)
    
fn()
print(" d:", val)

組み込み関数

特殊属性、特殊メソッド

  • 名前の前後にアンダースコアが 2 つついている
  • 最初は気にしなくて良い
  • 気になり出したら、それは Python に慣れてきたということ

if __name__ == "__main__"

def main():
    # do something...
    pass


if __name__ == "__main__":
    main()
  • __name__ 属性
    • 直接実行された場合は __main__
    • モジュールとしてインポートされた場合は、モジュール名

関数やクラスもオブジェクト

def proc_a(*args, **kwargs):
    print("proc_a called")
    print(args)
    print(kwargs)


def proc_b(*args, **kwargs):
    print("proc_b called")
    print(args)
    print(kwargs)


class Dispatcher:
    def __init__(self):
        self.table = {}

    def register(self, name, fn):
        self.table[name] = fn

    def dispatch(self, name, *args, **kwargs):
        fn = self.table[name]
        return fn(*args, **kwargs)


dp = Dispatcher()
dp.register('a', proc_a)
dp.register('b', proc_b)


if __name__ == "__main__":
    dp.dispatch('a', 1, arg='hello')
    dp.dispatch('b', 2)

モジュール

import foo
from bar import baz
import hoge.fuga
import piyo as p

ツールを作ってみる

プログラムの仕様

  • 郵便番号データをダウンロードし、所定の位置に配置する。
  • ダウンロードした zip は展開して中身を取り出す。
  • 取り出した csv ファイルの内容を JSON に変換する。
  • JSON には以下の内容が含まれていること。
    • 郵便番号
    • 住所（よみ）
    • 住所
  • また、JSON ファイルのエンコーディングは UTF-8 であること。
  • csv の仕様は http://www.post.japanpost.jp/zipcode/dl/readme.html を参照。

実装の前に

  • Python インタプリタを活用しましょう。
    • モジュールの使い方を確認する。
    • 小さな手続きを実際に実行してみる。
  • dir() や help() が便利です。

実装

まずは csv を JSON に変換する手続きを実装しましょう。

Step 1. csv ファイルを読み込む

csv ファイルを読み込むプログラムを書きましょう。

ヒント:

  • open 関数 と csv モジュールを使用します。
  • ファイルの文字コードに注意しましょう。
    • 郵便番号データファイルには、文字コード cp932 が使われています。
  • 郵便番号データは、試行錯誤の段階で取り扱うには大きすぎます。 先頭 50 行など、適当な範囲を切り出して利用しましょう。

Step 2. JSON 形式で出力する

読み込んだ csv ファイルから JSON データを作り、出力しましょう。

ヒント:

  • json モジュールを使用します。
  • JSON にする予定の値を辞書に保存しておくと、後に JSON にするときに便利です。
  • JSON を整形して出力する

続いて、ファイルをダウンロードする手続きを実装しましょう。

Step 3. 郵便番号データをダウンロードして保存する

指定の URL にアクセスし、郵便番号データをダウンロードして保存するプログラムを書きましょう。

ヒント: urllib.request モジュールの urlopen 関数を使用します。

Step 4. zip ファイルを展開する

zip ファイルを展開するプログラムを書きましょう。

ヒント: zipfile.ZipFile を使用します。

発展 (余力がある人向け)

記述したプログラムに仕様変更が発生しました。対応してください。

1) ダウンロードしたファイルの保存先を変更する

  • プログラム実行時点の日付でディレクトリを作り、そこに zip を保存する。
    • 日付を得るには datetime モジュールを使用します。
    • ディレクトリを作るには os モジュールを使用します。
  • 最新のダウンロードデータは latest ディレクトリにも保存する。
  • csv ファイルは latest ディレクトリにあるものを読み込む。

この変更の意図は、過去にダウンロードしたファイルの履歴を残すことです。

2) 半角を全角に変換する

  • 半角カナで書かれている住所（よみ）の情報を、全角に置き換える。
    • 半角カナを全角カナに置き換えるには unicodedata モジュールを使用します。

この変更の意図は、JSON を受け取る側の読みやすさへの配慮です。

成果の確認

ちょっとしたツールの例

  • github から ssh 公開鍵をダウンロードして保存する
  • 時報を slack に投げる
  • Web サーバーのアクセスログを加工する
  • etc ...

サードパーティーのライブラリ

よく使われているサードパーティーライブラリ

  • simplejson
  • requests
  • python-dateutil
  • virtualenv
  • pytz
  • Jinja2

おわりに

  • 誰でも最初は初心者
  • とにかく読んで書く
  • Python インタプリタを活用しよう
  • 作りたいものがある人は、作ってみよう
  • 作りたいものが見つからない人は、まずは身の回りの雑多な作業を Python にやらせてみよう
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