為什麼在使用 Python 前需要安裝 Python，而使用 JavaScript、CSS 和 HTML 則不需要？
更新日期： 2024 年 11 月 14 日
當開始接觸程式開發時，許多人會發現不同程式語言有不同的環境需求。
有些語言，例如 JavaScript、CSS 和 HTML，可以直接在瀏覽器中執行，無需額外安裝軟體。
而另一些語言，如 Python，則需要先在電腦上安裝特定的執行環境。
本文將深入探討這些差異，並解釋為什麼使用 Python 時需要安裝，而使用 JavaScript、CSS 和 HTML 則不需要。
JavaScript、CSS 和 HTML：前端技術的瀏覽器內建支援
前端開發技術的核心
JavaScript、CSS 和 HTML 是現代網頁開發，不可或缺的三大核心技術。
HTML 負責網頁的結構，CSS 決定外觀和樣式，JavaScript 則用於添加互動功能，使網頁更加動態。
這三種技術通常共同組成網頁前端，用於直接在瀏覽器中呈現內容和與使用者互動。
現代瀏覽器的內建執行環境
現代的網頁瀏覽器（如 Chrome、Firefox、Safari 和 Edge）內建了對 HTML、CSS 和 JavaScript 的支援。
當您在瀏覽器中，打開一個包含這些技術的網頁時，瀏覽器會自動解析並執行這些程式碼，將其轉換為使用者可見的網頁內容。
這是因為這些技術已經成為網路標準，瀏覽器開發者將它們整合為基本的瀏覽器功能。
瀏覽器提供即時解析和執行
瀏覽器的解析器，可以即時將 HTML 標籤解析為頁面結構，將 CSS 樣式應用於頁面元素，並即時執行 JavaScript 程式碼。
開發者和使用者無需安裝其他的執行環境或工具，因為瀏覽器本身就提供了完整的前端執行平台。
Python：通用語言，需要專門的執行環境
通用程式語言的特性
與專門用於前端開發的 HTML、CSS 和 JavaScript 不同，Python 是一種通用程式語言，適用於後端開發、資料科學、人工智慧、機器學習、自動化腳本等多種應用場景。
Python 以簡潔、易於理解的語法聞名，成為初學者和專業開發人員的熱門選擇，但它並非網頁瀏覽器內建支援的語言。
安裝的是 Python 執行環境，而不是 Python 語言本身
當我們說“安裝 Python”時，實際上是指安裝 Python 執行環境，而不是 Python 語言本身。
Python 語言本身是一種抽象的語法設計，而執行環境則包含了讓電腦理解並運行 Python 程式碼所需的各種工具和資源。
安裝 Python 時，實際上是在安裝一個完整的執行環境，其中包含：
- Python 直譯器：負責解析並執行 Python 程式碼的核心程式。
- 標準函式庫：提供許多內建模組（例如數學運算、檔案操作等），方便開發者快速實現功能。
- 附加工具：
pip：Python 的套件管理工具，用於安裝第三方函式庫和模組。- IDLE：Python 自帶的簡易開發環境，用於測試和撰寫程式。
- Python 文檔：提供 Python 語法和標準函式庫的說明。
這些組件構成了一個完整的 Python 執行環境，使您在安裝後能夠立即撰寫、運行 Python 程式，並且可以安裝其他的擴展套件。
這種完整的執行環境，使得 Python 成為一個功能強大的開發工具。
執行環境的差異
不同於 HTML、CSS 和 JavaScript 可以在瀏覽器中直接解析執行，Python 程式碼需要在一個獨立的執行環境中運行。
這意味著每個需要執行 Python 程式碼的電腦，都必須安裝 Python 執行環境，才能正確理解和運行程式碼。
Python 與 Node.js 的比較：需要安裝的通用執行環境
相似點：需要安裝執行環境
Python 和 Node.js 都需要在系統上安裝一個執行環境來運行程式碼，因為這兩者都無法在瀏覽器中直接執行。
Node.js 是 JavaScript 的伺服器端運行環境，為 JavaScript 提供了伺服器端的執行支持，而 Python 執行環境則專門用於 Python 程式碼。
不同點：語言基礎與用途
- 語言基礎：Python 是一種獨立的程式語言，設計上不限定用途，而 Node.js 是 JavaScript 的擴展，專為伺服器端設計。
- 應用場景：
- Python：廣泛用於後端開發、資料科學、人工智慧、機器學習、自動化腳本等領域。
- Node.js：主要用於伺服器端開發，適合 I/O 密集型應用，例如即時聊天和大型 API 系統。它讓前端開發者可以在後端使用 JavaScript，從而促進前後端一致的開發體驗。
深入說明：
網站的開發可以簡單地分為前端和後端。
然而，資料科學、人工智慧（AI）、機器學習（ML）和自動化腳本的範疇和目標，遠遠超出了傳統「後端開發」的定義。
以下是這些領域與後端開發的主要區別：
傳統網站開發：前端與後端
- 前端：負責與使用者直接互動的部分，包括頁面的結構（HTML）、樣式（CSS）和互動（JavaScript）。前端開發者設計出可視化的界面，讓使用者能夠方便地與網站互動。
- 後端：負責處理前端無法完成的邏輯和資料處理。
例如，管理伺服器、資料庫讀寫、業務邏輯、驗證請求等。後端開發使用語言如 Python、JavaScript（Node.js）、PHP 等，目的是支持網站功能運行、數據傳輸和處理。
資料科學、人工智慧、機器學習、自動化腳本的範疇和用途
這些領域的範圍遠遠大於「後端開發」，並且往往有著特定的應用需求和技術實現：
- 資料科學：資料科學關注的是數據的收集、分析、視覺化，並從中獲得洞察和見解。
資料科學家往往使用 Python 來處理大量數據，但他們的工作目的是發現數據的趨勢、模式或進行預測，而不是提供網站的功能。
數據分析平台、統計分析模型、數據報表等都是資料科學的成果。 - 人工智慧和機器學習：AI 和 ML 主要目的是讓程式能夠「學習」和「推理」，而不只是執行特定的業務邏輯。
雖然這些技術有時會被整合到後端系統中，但它們通常包含複雜的訓練和預測模型，涉及到數學計算、圖像識別、自然語言處理等。
這些技術的應用範圍廣泛，包括推薦系統、語音識別、自動駕駛等，並不侷限於傳統的網站開發。 - 自動化腳本：自動化腳本的目的是提高效率，將重複或冗長的任務自動化。
例如，網頁爬蟲自動化收集資料、定時備份資料庫、執行批量處理等，這些並不一定是網站的一部分，更多時候是在特定環境下執行特定任務。
這些領域與後端開發的區別
傳統的「後端開發」側重於網站或應用的運行支持，重點在於資料庫、伺服器、驗證等基礎架構。
而資料科學、人工智慧、機器學習等更像是功能模塊或專業領域，用於特定目的，解決更高階的數據處理和決策問題。
雖然它們的技術可以整合在後端，支撐網站或應用，但它們的目標和方法不同於傳統的後端開發。
總結：執行環境需求的根本區別
JavaScript、CSS 和 HTML 是網頁前端技術，因為瀏覽器提供了內建的執行環境，所以可以直接解析和執行，無需額外安裝。
而 Python 和 Node.js 則屬於需要專門環境的程式語言。
Python 需要安裝一個完整的執行環境，其中包含 Python 直譯器和其他工具。
Node.js 是 JavaScript 的伺服器端執行環境，需在伺服器端安裝。
這些執行環境需求的差異，正是為什麼使用 Python 和 Node.js 時需要進行安裝，而 JavaScript、CSS 和 HTML 則無需安裝的主要原因。