[Перевод] Надоел JavaScript — используй браузерный Python
Мой опыт разработки игры «Змейка» на Brython
«Погоди, что?» — думаю, большинство читателей отреагирует на заголовок именно так.
В смысле «просто использовать Python в браузере»?
Все знают, что в браузерах работает только JavaScript.
Ну, выше приведен скриншот с исходным кодом моего личного сайта. Взгляните, возможно вы увидите для себя что-то новое.
Да, это Python!
А теперь, давайте поговорим о том, как и насколько хорошо это работает, а также обсудим ряд других альтернатив JavaScript.
Знакомство с Brython
Brython — это реализация Python3, написанная на JavaScript, которая позволяет писать код на Python для веба.
По сути, это JavaScript-библиотека, которая преобразует ваш код на Python в эквивалентный JS и исполняет его в рантайме.
Поскольку написание браузерного кода на Python звучит круто, я решил попробовать.
Разработка «Змейки» на Brython
Вот ссылка на мой сайт, где вы можете попробовать версии «Змейки» на JavaScript и Brython. А вот ссылка на GitHub c исходным кодом.
Для того, чтобы опробовать Brython, я решил написать классическую «Змейку».
Так как я не специалист по работе с Canvas в HTML и не разработчик игр, я решил использовать эту JavaScript-реализацию в качестве отправной точки. Когда-то я уже создавал свою «Змейку» на основе Canvas, но эта реализация более аккуратная и компактная.
А еще автор написал ее менее чем за 5 минут. Надо отдать должное Крису Делеону, это очень впечатляет.
Итак, я добавил к реализации Криса подсчет очков и сохранение лучшего результата, а также немного улучшил интерфейс (добавил кнопку паузы и кнопку с инструкциями). Затем я портировал игру на Brython.
Также я модифицировал его код, чтобы он работал в режиме strict
, так как в реализации Криса используются вещи вроде неявных глобальных переменных, которые, на мой взгляд, не отражают того, как выглядит большая часть кода на JS (не критикую автора — он программировал на время). Я хотел получить хорошее сравнение кода на Brython и JS.
JavaScript оказался таким, и я не буду размещать этот код здесь, потому наша цель — сфокусироваться на Brython.
Несмотря на то, что большая часть кода на Brython была «дословным переводом» с JS, некоторые части (например, функционал подсчета очков) были написаны непосредственно на Brython, а затем реализованы на JS — чтобы посмотреть на отличия.
Окончательный результат выглядит следующим образом:
Brython Snake
Snake built with Python!
Score: 0
High Score: 0
Итак, основываясь на этом фрагменте, давайте разберемся в базовых понятиях Brython
Подключение brython.js
Для использования Brython не требуется установка. Просто импортируйте скрипт внутри head
:
Запуск Brython
Для того, чтобы Brython мог транслировать и исполнять код на Python так, будто это код на JS, нам нужно вызвать Brython
как раз тогда, когда загрузится тело документа. Например, так:
Этот тег будет выполнять поиск тегов script
c типом "text/python"
и запускать их код.
API для работы с вебом
JavaScript по умолчанию дает доступ к объектам вроде document
и window
, необходимым в любом JS-проекте. Соответственно, Brython тоже должен иметь возможность работать с ними.
Для решения этой проблемы создатели Brython могли бы просто дать разработчикам возможность обращаться к этим объектам из кода на Python, но это привело бы к крикам дебаггеров о undefined variable
и снижению производительности.
Таким образом, чтобы использовать эти API, мы должны импортировать их точно так же, как импортируем любой другой модуль на Python:
from browser import document, html, window
И вам не нужно выполнять команду pip install
. В конце концов, вы вставляете все это в HTML! Просто добавьте требуемые импорты, с остальным разберется Brython.
Чтобы увидеть насколько хорошо все это работает, я попробовал использовать несколько различных методов из Web API: alert
, setInterval
, addEventListener
и т.д. Все они сработали так, как должны были.
Встроенные объекты и методы JavaScript
В «Змейке», как только змея съест яблоко, нам нужно сгенерировать новое яблоко в случайном месте.
Однако, я не могу использовать модуль random из библиотеки Python*. Так как же я могу сгенерировать случайное число (без написания собственной библиотеки)?
Оказалось, что в Brython более широкая поддержка JavaScript, чем я думал. Смотрите:
from javascript import Math
random_num = Math.floor(Math.random()*10)
Благодаря модулю javascript
, если есть объект, к которому я могу получить доступ с помощью JS, то я могу получить к нему доступ с помощью Brython.
Если я импортирую JavaScript-библиотеку (jQuery, Bootstrap) и захочу использовать ее методы — я могу сделать это с помощью from javascript import <библиотека>
. И, естественно, я также могу использовать встроенные JS-объекты, например, Date
или String
.
*По всей видимости, Brython поставляется с рядом стандартных библиотек Python, реализованных непосредственно на JavaScript, и если у какого-то модуля нет JS-версии, то вы все равно сможете импортировать его. Brython получит версию на чистом Python и код импортированного модуля будет работать вместе с кодом Brython. Впрочем, модуль random у меня не заработал –, но я могу понять, почему.
Специфические конструкции
В Python, если я хочу распаковать список, я могу написать list2 = [*list1]
. Также, если я хочу присвоить переменной значения исходя из некоторого условия, я могу написать foo = 10 if condition else 20
.
У этих конструкций есть эквиваленты в JavaScript: оператор spread ( [...arr]
) и тернарный оператор (let foo = condition ? 10 : 20
).
Но поддерживает ли их Brython?
Я попробовал их, и они отлично сработали. Вы можете увидеть, что распаковка списка из Python и условное присваивание используются в моем коде.
Отладка
Честно говоря, я думал, что отладка в Brython будет ужасной.
На самом деле все не так уж и плохо.
Конечно, я написал совсем небольшой и не очень сложный проект, но ошибки, брошенные Brython были в основном точными и довольно понятными.
Это верно, по крайней мере, в отношении синтаксических ошибок. Импорт модулей из библиотеки Python — совсем другая история.
Производительность
JavaScript Snake
Brython Snake
Как и ожидалось, код на Brython работает медленнее, чем JavaScript. В моем случае он был примерно в 1.7 раз медленнее.
Подозреваю, что в более сложных проектах Brython будет в несколько раз медленнее, чем чистый JS.
Тем не менее, вы можете выполнить транспиляцию вашего кода на Brython заранее и использовать на странице только JavaScript, который должен работать лучше.
Я действительно пытался использовать редактор Brython Editor для преобразования моего кода на Brython в JS и запуска получившегося кода на веб-странице, но из-за огромного количества ошибок я пока от этого отказался. Впрочем, я приложил к этому не слишком много усилий.
Заключительные мысли о Brython
Честно говоря, я был весьма впечатлен Brython. Вот несколько плюсов и минусов из моего собственного опыта работы с языком:
Плюсы
- Мне удалось написать «Змейку» без лишних хлопот, причем опыт отладки оказался на удивление положительным.
- В моем простом проекте Brython беспрепятственно взаимодействовал с нативными JavaScript-объектами, доступными на странице
- Я ценю тот факт, что мой код выглядит чище на Python, а также мне нравится, что я могу использовать полезные конструкции из Python для написания браузерного кода.
- В случае с моей игрой, хоть Brython загружается медленнее, чем JavaScript, пользователь этой разницы не замечает.
- Мне приятно видеть Python в исходном коде моего сайта.
Минусы
- Брайтон работает значительно медленнее, чем чистый JS.
- Для использования Brython разработчику необходимо иметь опыт работы с JavaScript.
- Вы неизбежно столкнетесь с большим количеством ошибок
- Документации Brython и его сайту есть куда расти в плане удобства навигации и возможностей обучения
- У Brython отсутствует сильная экосистема и инструменты развития.
В целом, закончив свой первый проект на Brython, могу с уверенностью сказать, что когда-нибудь попробую еще раз.
Тем не менее, я считаю, что в настоящее время Brython больше подходит для JavaScript-разработчиков, знакомых с Python и уставших от JS, а не для Python-разработчиков, которые хотят заниматься веб-разработкой, не изучая JavaScript.
Я думаю, что понимание JavaScript необходимо для того, чтобы хорошо работать с Brython. И если вы решите потратить время на изучение JavaScript, чтобы вам было легче писать на Brython, то вы можете просто использовать JavaScript.
Другие альтернативы JS в браузере
Причина, по которой я выбрал Brython, заключалась в том, что из большинства вариантов перехода от Python к JS, о которых я впервые узнал, он был единственным, у кого ведется активная разработка на GitHub. Большинство просмотренных мною транспайлеров из Python в JavaScript не имеют коммитов в течение нескольких лет.
Впрочем, есть и другие альтернативы.
Pyodide, например, кажется интересным вариантом. Он компилирует Python (вместе с его научными библиотеками) в WebAssembly, что позволяет ему запускаться в браузере.
WebAssembly, как следует из названия, является ассемблером для веба. Подобно тому, как ассемблер на наших компьютерах может работать в качестве посредника между языками высокого уровня и машинным кодом, WebAssembly делает то же самое в вебе.
Таким образом, можно написать компилятор, который будет переводить Python (или любой другой язык) в WebAssembly, что позволит ему работать в браузере.
Это амбициозный и перспективный проект, который, скорее всего, приведет к тому, что мы увидим все больше веб-разработок без JavaScript.
Тем не менее, он все еще находится в зачаточном состоянии (~3 года), так что, вероятно, потребуется некоторое время, прежде чем мы увидим, что JavaScript регулярно заменяется другими языками.
И пока мы этого ждем, вам придется воспользоваться инструментами вроде Brython, если вы действительно не можете иметь дело с JavaScript.
Но, честно говоря, это неплохое начало!
Узнайте подробности, как получить востребованную профессию с нуля или Level Up по навыкам и зарплате, пройдя платные онлайн-курсы SkillFactory: