Routineaufgaben mit Python automatisieren (eBook)

Einleitung

»Du hast gerade in zwei Stunden das erledigt, woran wir drei sonst zwei Tage lang sitzen!«

Mein Mitbewohner in den frühen 2000er-Jahren arbeitete bei einem Elektronikhändler, bei dem gelegentlich eine Tabelle mit Tausenden von Produktpreisen anderer Läden auftauchte. Drei Mitarbeiter druckten diese Tabelle dann auf einem dicken Stapel Papier aus und teilten diesen unter sich auf. Für jeden Produktpreis schlugen sie den Preis ihres eigenen Arbeitgebers nach und notierten alle Produkte, die die Konkurrenz billiger anbot. Damit waren sie gewöhnlich zwei Tage beschäftigt.

»Wenn ich die Originaldatei bekomme, kann ich ein Programm schreiben, das die Arbeit für euch erledigt«, schlug mein Mitbewohner ihnen vor, als er sah, wie sie inmitten eines Riesenhaufens Papier auf dem Fußboden hockten.

Nach ein paar Stunden hatte er ein kurzes Programm geschrieben, das die Preisliste der Konkurrenten aus der Datei auslas, die Produkte in der Datenbank des Elektronikladens nachschlug und einen Vermerk machte, wenn die Konkurrenz billiger war. Er war immer noch ein Anfänger in Sachen Programmierung und hatte den Großteil dieser Stunden damit zugebracht, die Dokumentation in einem Programmierbuch nachzuschlagen. Die Ausführung des fertigen Programms dauerte nur wenige Sekunden. An dem Tag gönnten sich mein Mitbewohner und seine Kollegen eine besonders lange Mittagspause.

Das zeigt das Potenzial der Programmierung. Ein Computer ist wie ein Schweizer Messer und lässt sich für zahllose Aufgaben einrichten. Viele Leute bringen Stunden mit Klicken und Tippen zu, um monotone Aufgaben auszuführen, ohne zu ahnen, dass der Computer diese Arbeit in wenigen Sekunden erledigen könnte, wenn er nur die richtigen Anweisungen dafür bekäme.

Für wen ist dieses Buch gedacht?

Software bildet die Grundlage vieler unserer Geräte, die wir für die Arbeit und in der Freizeit verwenden: Fast jeder nutzt soziale Netzwerke zur Kommunikation, die Telefone vieler Menschen enthalten Computer mit Internetzugriff und für die meisten Büroarbeiten ist Computerarbeit erforderlich. Daher ist die Nachfrage nach Personen, die programmieren können, sprunghaft angestiegen. Unzählige Bücher, interaktive Webtutorials und Schulungen für Entwickler werden mit dem Versprechen beworben, ehrgeizige Anfänger zu Softwareingenieuren zu machen, die sechsstellige Gehälter verlangen können.

Dieses Buch ist jedoch nicht für diese Leute gedacht, sondern für alle anderen.

Mit diesem Buch allein können Sie nicht zu einem professionellen Softwareentwickler werden, genauso wenig, wie ein paar Gitarrenstunden Sie zu einem Rockstar machen. Wenn Sie aber Büroangestellter, Administrator oder Akademiker sind oder auch nur zur Arbeit oder zum Vergnügen einen Computer benutzen, so werden Sie hier die Grundlagen der Programmierung kennenlernen, um einfache Aufgaben wie die folgenden zu automatisieren:

• Tausende von Dateien verschieben und umbenennen und in Ordner sortieren
• Onlineformulare ausfüllen, ohne Text eingeben zu müssen
• Dateien von einer Website herunterladen oder Texte von dort kopieren, sobald dort neues Material bereitgestellt wird
• Sich von Ihrem Computer per SMS benachrichtigen lassen
• Excel-Arbeitsblätter bearbeiten und formatieren
• Nach neuen E-Mails suchen und vorformulierte Antworten senden

Diese Aufgaben sind einfach, aber zeitraubend, und sie sind häufig so trivial oder so spezifisch, dass es keine fertige Software dafür gibt. Mit einigen Programmierkenntnissen können Sie Ihren Computer diese Aufgaben für Sie erledigen lassen.

Programmierstil

Dieses Buch ist nicht als Nachschlagewerk gedacht, sondern als Anleitung für Anfänger. Der Programmierstil verstößt manchmal gegen die üblichen Richtlinien (beispielsweise werden in einigen Programmen globale Variablen verwendet), aber das ist ein Kompromiss, um das Lernen zu erleichtern. In diesem Buch lernen Sie, Wegwerfcode für einmalige Aufgaben zu schreiben, weshalb wir nicht viel Mühe auf Stil und Eleganz verwenden. Auch anspruchsvolle Programmierkonzepte wie Objektorientierung, Listenabstraktion und Generatoren werden hier aufgrund ihrer Kompliziertheit nicht behandelt. Altgediente Programmierer werden den Code sicherlich ändern wollen, um die Effizienz zu erhöhen, aber in diesem Buch geht es darum, Programme mit so wenig Aufwand wie möglich zum Laufen zu bekommen.

Was ist Programmierung?

In Filmen und Fernsehserien werden Programmierer oft als Leute dargestellt, die rasend schnell auf einer Tastatur herumtippen, um kryptische Folgen von Nullen und Einsen auf leuchtenden Bildschirmen erscheinen zu lassen. In Wirklichkeit ist moderne Programmierung aber nicht so geheimnisvoll. Programmierung ist einfach die Eingabe von Anweisungen, die der Computer ausführen soll. Diese Anweisungen können dazu dienen, mit Zahlen zu rechnen, Text zu ändern, Informationen in Dateien nachzuschlagen oder über das Internet mit anderen Computern zu kommunizieren.

Alle Programme bestehen aus einfachen Anweisungen, die die Grundbausteine darstellen. Einige der gebräuchlichsten dieser Anweisungen besagen, auf Deutsch übersetzt, Folgendes:

»Mach dies; dann mach das.«

»Wenn diese Bedingung wahr ist, dann führe diese Aktion aus; anderenfalls jene Aktion.«

»Mach dies genau 27 Mal.«

»Mach dies, solange die Bedingung wahr ist.«

Diese Bausteine können Sie kombinieren, um auch kompliziertere Entscheidungen zu treffen. Im folgenden Beispiel sehen Sie die Programmieranweisungen – den Quellcode – für ein einfaches Programm in der Programmiersprache Python. Die Software Python führt die einzelnen Codezeilen vom Anfang bis zum Ende aus. (Manche Zeilen werden nur ausgeführt, wenn (if) eine Bedingung wahr ist (true); anderenfalls (else) führt Python eine andere Zeile aus.)

Auch wenn Sie noch nicht viel von Programmierung verstehen, können Sie vielleicht schon erraten, was der vorstehende Code bewirkt. Als Erstes wird die Datei SecretPasswordFile.txt geöffnet () und das geheime Passwort gelesen (). Danach wird der Benutzer aufgefordert, ein Passwort einzugeben (über die Tastatur) (). Die beiden Passwörter werden verglichen (), und wenn sie identisch sind, gibt das Programm auf dem Bildschirm die Meldung Access granted (»Zugriff gewährt«) aus (). Danach prüft das Programm, ob das Passwort 12345 lautet (). Wenn ja, gibt es dem Benutzer den dezenten Hinweis, dass dies nicht gerade die ideale Wahl für ein Passwort ist (). Sind die Passwörter nicht identisch, gibt das Programm Access denied (»Zugriff verweigert«) aus ().

Was ist Python?

Der Begriff Python bezeichnet die Programmiersprache Python (deren Syntaxregeln festlegen, was als gültiger Python-Code angesehen wird) und den Python-Interpreter, eine Software, die den (in der Sprache Python geschriebenen) Code liest und dessen Anweisungen ausführt. Den Python-Interpreter können Sie kostenlos von https://python.org/ herunterladen, wobei es Versionen für Linux, macOS und Windows gibt.

Der Name Python ist übrigens nicht von der Schlange abgeleitet, sondern von der surrealistischen britischen Komikergruppe Monty Python. Python-Programmierer werden liebevoll »Pythonistas« genannt, und Tutorials sowie die Dokumentation zu Python stecken voller Anspielungen sowohl auf Monty Python als auch auf Schlangen.

Programmierer müssen nicht viel Mathe können

Wenn mir jemand erklärt, warum er Angst davor hat, Programmieren zu lernen, geht es meistens darum, dass er glaubt, dazu müsste man sehr gut in Mathematik sein. In Wirklichkeit ist zur Programmierung meistens nicht mehr Mathe als einfache Grundrechenarten erforderlich. Programmieren lässt sich in diesem Punkt sogar mit dem Lösen von Sudoku-Rätseln vergleichen. Dazu müssen Sie in jede Zeile, jede Spalte und jedes innere 3x3-Quadrat des 9x9-Feldes die Zahlen von 1 bis 9 einfügen, wobei bereits einige Zahlen vorgegeben sind. Aus diesen Zahlen leiten Sie die Lösung durch Deduktion und Logik ab. In der Aufgabe in Abb. E–1 kommt beispielsweise eine 5...