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2   Python Advocacy HOWTO
3 *************************
5 :Author: A.M. Kuchling
6 :Release: 0.03
9 .. topic:: Abstract
11    It's usually difficult to get your management to accept open source software,
12    and Python is no exception to this rule.  This document discusses reasons to use
13    Python, strategies for winning acceptance, facts and arguments you can use, and
14    cases where you *shouldn't* try to use Python.
17 Reasons to Use Python
18 =====================
20 There are several reasons to incorporate a scripting language into your
21 development process, and this section will discuss them, and why Python has some
22 properties that make it a particularly good choice.
25 Programmability
26 ---------------
28 Programs are often organized in a modular fashion.  Lower-level operations are
29 grouped together, and called by higher-level functions, which may in turn be
30 used as basic operations by still further upper levels.
32 For example, the lowest level might define a very low-level set of functions for
33 accessing a hash table.  The next level might use hash tables to store the
34 headers of a mail message, mapping a header name like ``Date`` to a value such
35 as ``Tue, 13 May 1997 20:00:54 -0400``.  A yet higher level may operate on
36 message objects, without knowing or caring that message headers are stored in a
37 hash table, and so forth.
39 Often, the lowest levels do very simple things; they implement a data structure
40 such as a binary tree or hash table, or they perform some simple computation,
41 such as converting a date string to a number.  The higher levels then contain
42 logic connecting these primitive operations.  Using the approach, the primitives
43 can be seen as basic building blocks which are then glued together to produce
44 the complete product.
46 Why is this design approach relevant to Python?  Because Python is well suited
47 to functioning as such a glue language.  A common approach is to write a Python
48 module that implements the lower level operations; for the sake of speed, the
49 implementation might be in C, Java, or even Fortran.  Once the primitives are
50 available to Python programs, the logic underlying higher level operations is
51 written in the form of Python code.  The high-level logic is then more
52 understandable, and easier to modify.
54 John Ousterhout wrote a paper that explains this idea at greater length,
55 entitled "Scripting: Higher Level Programming for the 21st Century".  I
56 recommend that you read this paper; see the references for the URL.  Ousterhout
57 is the inventor of the Tcl language, and therefore argues that Tcl should be
58 used for this purpose; he only briefly refers to other languages such as Python,
59 Perl, and Lisp/Scheme, but in reality, Ousterhout's argument applies to
60 scripting languages in general, since you could equally write extensions for any
61 of the languages mentioned above.
64 Prototyping
65 -----------
67 In *The Mythical Man-Month*, Fredrick Brooks suggests the following rule when
68 planning software projects: "Plan to throw one away; you will anyway."  Brooks
69 is saying that the first attempt at a software design often turns out to be
70 wrong; unless the problem is very simple or you're an extremely good designer,
71 you'll find that new requirements and features become apparent once development
72 has actually started.  If these new requirements can't be cleanly incorporated
73 into the program's structure, you're presented with two unpleasant choices:
74 hammer the new features into the program somehow, or scrap everything and write
75 a new version of the program, taking the new features into account from the
76 beginning.
78 Python provides you with a good environment for quickly developing an initial
79 prototype.  That lets you get the overall program structure and logic right, and
80 you can fine-tune small details in the fast development cycle that Python
81 provides.  Once you're satisfied with the GUI interface or program output, you
82 can translate the Python code into C++, Fortran, Java, or some other compiled
83 language.
85 Prototyping means you have to be careful not to use too many Python features
86 that are hard to implement in your other language.  Using ``eval()``, or regular
87 expressions, or the :mod:`pickle` module, means that you're going to need C or
88 Java libraries for formula evaluation, regular expressions, and serialization,
89 for example.  But it's not hard to avoid such tricky code, and in the end the
90 translation usually isn't very difficult.  The resulting code can be rapidly
91 debugged, because any serious logical errors will have been removed from the
92 prototype, leaving only more minor slip-ups in the translation to track down.
94 This strategy builds on the earlier discussion of programmability. Using Python
95 as glue to connect lower-level components has obvious relevance for constructing
96 prototype systems.  In this way Python can help you with development, even if
97 end users never come in contact with Python code at all.  If the performance of
98 the Python version is adequate and corporate politics allow it, you may not need
99 to do a translation into C or Java, but it can still be faster to develop a
100 prototype and then translate it, instead of attempting to produce the final
101 version immediately.
103 One example of this development strategy is Microsoft Merchant Server. Version
104 1.0 was written in pure Python, by a company that subsequently was purchased by
105 Microsoft.  Version 2.0 began to translate the code into C++, shipping with some
106 C++code and some Python code.  Version 3.0 didn't contain any Python at all; all
107 the code had been translated into C++.  Even though the product doesn't contain
108 a Python interpreter, the Python language has still served a useful purpose by
109 speeding up development.
111 This is a very common use for Python.  Past conference papers have also
112 described this approach for developing high-level numerical algorithms; see
113 David M. Beazley and Peter S. Lomdahl's paper "Feeding a Large-scale Physics
114 Application to Python" in the references for a good example.  If an algorithm's
115 basic operations are things like "Take the inverse of this 4000x4000 matrix",
116 and are implemented in some lower-level language, then Python has almost no
117 additional performance cost; the extra time required for Python to evaluate an
118 expression like ``m.invert()`` is dwarfed by the cost of the actual computation.
119 It's particularly good for applications where seemingly endless tweaking is
120 required to get things right. GUI interfaces and Web sites are prime examples.
122 The Python code is also shorter and faster to write (once you're familiar with
123 Python), so it's easier to throw it away if you decide your approach was wrong;
124 if you'd spent two weeks working on it instead of just two hours, you might
125 waste time trying to patch up what you've got out of a natural reluctance to
126 admit that those two weeks were wasted.  Truthfully, those two weeks haven't
127 been wasted, since you've learnt something about the problem and the technology
128 you're using to solve it, but it's human nature to view this as a failure of
129 some sort.
132 Simplicity and Ease of Understanding
133 ------------------------------------
135 Python is definitely *not* a toy language that's only usable for small tasks.
136 The language features are general and powerful enough to enable it to be used
137 for many different purposes.  It's useful at the small end, for 10- or 20-line
138 scripts, but it also scales up to larger systems that contain thousands of lines
139 of code.
141 However, this expressiveness doesn't come at the cost of an obscure or tricky
142 syntax.  While Python has some dark corners that can lead to obscure code, there
143 are relatively few such corners, and proper design can isolate their use to only
144 a few classes or modules.  It's certainly possible to write confusing code by
145 using too many features with too little concern for clarity, but most Python
146 code can look a lot like a slightly-formalized version of human-understandable
147 pseudocode.
149 In *The New Hacker's Dictionary*, Eric S. Raymond gives the following definition
150 for "compact":
152 .. epigraph::
154    Compact *adj.*  Of a design, describes the valuable property that it can all be
155    apprehended at once in one's head. This generally means the thing created from
156    the design can be used with greater facility and fewer errors than an equivalent
157    tool that is not compact. Compactness does not imply triviality or lack of
158    power; for example, C is compact and FORTRAN is not, but C is more powerful than
159    FORTRAN. Designs become non-compact through accreting features and cruft that
160    don't merge cleanly into the overall design scheme (thus, some fans of Classic C
161    maintain that ANSI C is no longer compact).
163    (From http://www.catb.org/~esr/jargon/html/C/compact.html)
165 In this sense of the word, Python is quite compact, because the language has
166 just a few ideas, which are used in lots of places.  Take namespaces, for
167 example.  Import a module with ``import math``, and you create a new namespace
168 called ``math``.  Classes are also namespaces that share many of the properties
169 of modules, and have a few of their own; for example, you can create instances
170 of a class. Instances?  They're yet another namespace.  Namespaces are currently
171 implemented as Python dictionaries, so they have the same methods as the
172 standard dictionary data type: .keys() returns all the keys, and so forth.
174 This simplicity arises from Python's development history.  The language syntax
175 derives from different sources; ABC, a relatively obscure teaching language, is
176 one primary influence, and Modula-3 is another.  (For more information about ABC
177 and Modula-3, consult their respective Web sites at http://www.cwi.nl/~steven/abc/
178 and http://www.m3.org.)  Other features have come from C, Icon,
179 Algol-68, and even Perl.  Python hasn't really innovated very much, but instead
180 has tried to keep the language small and easy to learn, building on ideas that
181 have been tried in other languages and found useful.
183 Simplicity is a virtue that should not be underestimated.  It lets you learn the
184 language more quickly, and then rapidly write code -- code that often works the
185 first time you run it.
188 Java Integration
189 ----------------
191 If you're working with Java, Jython (http://www.jython.org/) is definitely worth
192 your attention.  Jython is a re-implementation of Python in Java that compiles
193 Python code into Java bytecodes.  The resulting environment has very tight,
194 almost seamless, integration with Java.  It's trivial to access Java classes
195 from Python, and you can write Python classes that subclass Java classes.
196 Jython can be used for prototyping Java applications in much the same way
197 CPython is used, and it can also be used for test suites for Java code, or
198 embedded in a Java application to add scripting capabilities.
201 Arguments and Rebuttals
202 =======================
204 Let's say that you've decided upon Python as the best choice for your
205 application.  How can you convince your management, or your fellow developers,
206 to use Python?  This section lists some common arguments against using Python,
207 and provides some possible rebuttals.
209 **Python is freely available software that doesn't cost anything. How good can
210 it be?**
212 Very good, indeed.  These days Linux and Apache, two other pieces of open source
213 software, are becoming more respected as alternatives to commercial software,
214 but Python hasn't had all the publicity.
216 Python has been around for several years, with many users and developers.
217 Accordingly, the interpreter has been used by many people, and has gotten most
218 of the bugs shaken out of it.  While bugs are still discovered at intervals,
219 they're usually either quite obscure (they'd have to be, for no one to have run
220 into them before) or they involve interfaces to external libraries.  The
221 internals of the language itself are quite stable.
223 Having the source code should be viewed as making the software available for
224 peer review; people can examine the code, suggest (and implement) improvements,
225 and track down bugs.  To find out more about the idea of open source code, along
226 with arguments and case studies supporting it, go to http://www.opensource.org.
228 **Who's going to support it?**
230 Python has a sizable community of developers, and the number is still growing.
231 The Internet community surrounding the language is an active one, and is worth
232 being considered another one of Python's advantages. Most questions posted to
233 the comp.lang.python newsgroup are quickly answered by someone.
235 Should you need to dig into the source code, you'll find it's clear and
236 well-organized, so it's not very difficult to write extensions and track down
237 bugs yourself.  If you'd prefer to pay for support, there are companies and
238 individuals who offer commercial support for Python.
240 **Who uses Python for serious work?**
242 Lots of people; one interesting thing about Python is the surprising diversity
243 of applications that it's been used for.  People are using Python to:
245 * Run Web sites
247 * Write GUI interfaces
249 * Control number-crunching code on supercomputers
251 * Make a commercial application scriptable by embedding the Python interpreter
252   inside it
254 * Process large XML data sets
256 * Build test suites for C or Java code
258 Whatever your application domain is, there's probably someone who's used Python
259 for something similar.  Yet, despite being useable for such high-end
260 applications, Python's still simple enough to use for little jobs.
262 See http://wiki.python.org/moin/OrganizationsUsingPython for a list of some of
263 the  organizations that use Python.
265 **What are the restrictions on Python's use?**
267 They're practically nonexistent.  Consult the :file:`Misc/COPYRIGHT` file in the
268 source distribution, or the section :ref:`history-and-license` for the full
269 language, but it boils down to three conditions:
271 * You have to leave the copyright notice on the software; if you don't include
272   the source code in a product, you have to put the copyright notice in the
273   supporting documentation.
275 * Don't claim that the institutions that have developed Python endorse your
276   product in any way.
278 * If something goes wrong, you can't sue for damages.  Practically all software
279   licenses contain this condition.
281 Notice that you don't have to provide source code for anything that contains
282 Python or is built with it.  Also, the Python interpreter and accompanying
283 documentation can be modified and redistributed in any way you like, and you
284 don't have to pay anyone any licensing fees at all.
286 **Why should we use an obscure language like Python instead of well-known
287 language X?**
289 I hope this HOWTO, and the documents listed in the final section, will help
290 convince you that Python isn't obscure, and has a healthily growing user base.
291 One word of advice: always present Python's positive advantages, instead of
292 concentrating on language X's failings.  People want to know why a solution is
293 good, rather than why all the other solutions are bad.  So instead of attacking
294 a competing solution on various grounds, simply show how Python's virtues can
295 help.
298 Useful Resources
299 ================
301 http://www.pythonology.com/success
302    The Python Success Stories are a collection of stories from successful users of
303    Python, with the emphasis on business and corporate users.
305 .. http://www.fsbassociates.com/books/pythonchpt1.htm
306    The first chapter of \emph{Internet Programming with Python} also
307    examines some of the reasons for using Python.  The book is well worth
308    buying, but the publishers have made the first chapter available on
309    the Web.
311 http://home.pacbell.net/ouster/scripting.html
312    John Ousterhout's white paper on scripting is a good argument for the utility of
313    scripting languages, though naturally enough, he emphasizes Tcl, the language he
314    developed.  Most of the arguments would apply to any scripting language.
316 http://www.python.org/workshops/1997-10/proceedings/beazley.html
317    The authors, David M. Beazley and Peter S. Lomdahl,  describe their use of
318    Python at Los Alamos National Laboratory. It's another good example of how
319    Python can help get real work done. This quotation from the paper has been
320    echoed by many people:
322    .. epigraph::
324       Originally developed as a large monolithic application for massively parallel
325       processing systems, we have used Python to transform our application into a
326       flexible, highly modular, and extremely powerful system for performing
327       simulation, data analysis, and visualization. In addition, we describe how
328       Python has solved a number of important problems related to the development,
329       debugging, deployment, and maintenance of scientific software.
331 http://pythonjournal.cognizor.com/pyj1/Everitt-Feit_interview98-V1.html
332    This interview with Andy Feit, discussing Infoseek's use of Python, can be used
333    to show that choosing Python didn't introduce any difficulties into a company's
334    development process, and provided some substantial benefits.
336 .. http://www.python.org/psa/Commercial.html
337    Robin Friedrich wrote this document on how to support Python's use in
338    commercial projects.
340 http://www.python.org/workshops/1997-10/proceedings/stein.ps
341    For the 6th Python conference, Greg Stein presented a paper that traced Python's
342    adoption and usage at a startup called eShop, and later at Microsoft.
344 http://www.opensource.org
345    Management may be doubtful of the reliability and usefulness of software that
346    wasn't written commercially.  This site presents arguments that show how open
347    source software can have considerable advantages over closed-source software.
349 http://www.faqs.org/docs/Linux-mini/Advocacy.html
350    The Linux Advocacy mini-HOWTO was the inspiration for this document, and is also
351    well worth reading for general suggestions on winning acceptance for a new
352    technology, such as Linux or Python.  In general, you won't make much progress
353    by simply attacking existing systems and complaining about their inadequacies;
354    this often ends up looking like unfocused whining.  It's much better to point
355    out some of the many areas where Python is an improvement over other systems.