發表於2024-12-24
本書由奮戰在Python開發一綫近20年的Luciano Ramalho執筆,Victor Stinner、Alex Martelli等Python大咖擔綱技術審稿人,從語言設計層麵剖析編程細節,兼顧Python 3和Python 2,告訴你Python中不親自動手實踐就無法理解的語言陷阱成因和解決之道,教你寫齣風格地道的Python代碼。
● Python數據模型:理解為什麼特殊方法是對象行為一緻的關鍵。
● 數據結構:充分利用內置類型,理解Unicode文本和字節二象性。
● 把函數視作對象:把Python函數視作一等對象,並瞭解這一點對流行的設計模式的影響。
● 麵嚮對象習慣用法:通過構建類學習引用、可變性、接口、運算符重載和多重繼承。
● 控製流程:學習使用上下文管理器、生成器、協程,以及通過concurrent.futures和asyncio包實現的並發。
● 元編程:理解特性、描述符、類裝飾器和元類的工作原理。
本書緻力於幫助Python開發人員挖掘這門語言及相關程序庫的優秀特性,避免重復勞動,同時寫齣簡潔、流暢、易讀、易維護,並且具有地道Python風格的代碼。本書尤其深入探討瞭Python語言的高級用法,涵蓋數據結構、Python風格的對象、並行與並發,以及元編程等不同的方麵。
Luciano Ramalho,從1998年起就成為瞭Python程序員。他是Python軟件基金會的成員,Python.pro.br(巴西的一傢培訓公司)的共同所有者,還是巴西眾創空間Garoa Hacker Clube的聯閤創始人。他領導過多個軟件開發團隊,還在巴西的媒體、銀行和政府部門教授Python課程。
安道,專注於現代計算機技術的自由翻譯,譯有《Flask Web 開發》《Python 網絡編程攻略》《Ruby on Rails 教程》等書。
吳珂,現為Airbnb公司軟件工程師,所在團隊主要負責開發和維護各類可伸縮、高性能服務,並在Airbnb內推廣麵嚮服務的係統架構。在分布式係統、雲存儲服務和跨平颱SDK開發,以及大規模數據處理等方麵有多年經驗。
前言 xvii
第一部分 序幕
第1章 Python 數據模型 2
1.1 一摞 Python 風格的紙牌 3
1.2 如何使用特殊方法 6
1.2.1 模擬數值類型 7
1.2.2 字符串錶示形式 9
1.2.3 算術運算符 10
1.2.4 自定義的布爾值 10
1.3 特殊方法一覽 10
1.4 為什麼 len 不是普通方法 12
1.5 本章小結 12
1.6 延伸閱讀 13
第二部分 數據結構
第2章 序列構成的數組 16
2.1 內置序列類型概覽 17
2.2 列錶推導和生成器錶達式 18
2.3 元組不僅僅是不可變的列錶 22
2.4 切片 28
2.5 對序列使用 + 和 * 31
2.6 序列的增量賦值 33
2.7 list.sort 方法和內置函數 sorted 36
2.8 用 bisect 來管理已排序的序列 37
2.9 當列錶不是首選時 41
2.10 本章小結 49
2.11 延伸閱讀 50
第3章 字典和集閤 54
3.1 泛映射類型 54
3.2 字典推導 56
3.3 常見的映射方法 57
3.4 映射的彈性鍵查詢 61
3.5 字典的變種 65
3.6 子類化 UserDict 65
3.7 不可變映射類型 67
3.8 集閤論 68
3.9 dict 和 set 的背後 73
3.10 本章小結 80
3.11 延伸閱讀 81
第4章 文本和字節序列 83
4.1 字符問題 84
4.2 字節概要 85
4.3 基本的編解碼器 88
4.4 瞭解編解碼問題 89
4.5 處理文本文件 94
4.6 為瞭正確比較而規範化 Unicode 字符串 99
4.7 Unicode 文本排序 105
4.8 Unicode 數據庫 108
4.9 支持字符串和字節序列的雙模式 API 109
4.10 本章小結 112
4.11 延伸閱讀 113
第三部分 把函數視作對象
第5章 一等函數 118
5.1 把函數視作對象 119
5.2 高階函數 120
5.3 匿名函數 122
5.4 可調用對象 122
5.5 用戶定義的可調用類型 123
5.6 函數內省 124
5.7 從定位參數到僅限關鍵字參數 126
5.8 獲取關於參數的信息 127
5.9 函數注解 131
5.10 支持函數式編程的包 132
5.11 本章小結 137
5.12 延伸閱讀 137
第6章 使用一等函數實現設計模式 141
6.1 案例分析:重構“策略”模式 142
6.2 “命令”模式 150
6.3 本章小結 151
6.4 延伸閱讀 152
第7章 函數裝飾器和閉包 154
7.1 裝飾器基礎知識 155
7.2 Python 何時執行裝飾器 156
7.3 使用裝飾器改進“策略”模式 157
7.4 變量作用域規則 159
7.5 閉包 161
7.6 nonlocal 聲明 164
7.7 實現一個簡單的裝飾器 165
7.8 標準庫中的裝飾器 168
7.9 疊放裝飾器 172
7.10 參數化裝飾器 173
7.11 本章小結 177
7.12 延伸閱讀 178
第四部分 麵嚮對象慣用法
第8章 對象引用、可變性和垃圾迴收 182
8.1 變量不是盒子 183
8.2 標識、相等性和彆名 184
8.3 默認做淺復製 187
8.4 函數的參數作為引用時 190
8.5 del 和垃圾迴收 195
8.6 弱引用 196
8.7 Python 對不可變類型施加的把戲 199
8.8 本章小結 201
8.9 延伸閱讀 201
第9章 符閤 Python 風格的對象 205
9.1 對象錶示形式 206
9.2 再談嚮量類 206
9.3 備選構造方法 208
9.4 classmethod 與 staticmethod 209
9.5 格式化顯示 210
9.6 可散列的 Vector2d 213
9.7 Python 的私有屬性和“受保護的”屬性 218
9.8 使用 __slots__ 類屬性節省空間 220
9.9 覆蓋類屬性 222
9.10 本章小結 224
9.11 延伸閱讀 225
第10章 序列的修改、散列和切片 229
10.1 Vector 類:用戶定義的序列類型 230
10.2 Vector 類第1 版:與 Vector2d 類兼容 230
10.3 協議和鴨子類型 232
10.4 Vector 類第2 版:可切片的序列 233
10.5 Vector 類第3 版:動態存取屬性 237
10.6 Vector 類第4 版:散列和快速等值測試 240
10.7 Vector 類第5 版:格式化 244
10.8 本章小結 251
10.9 延伸閱讀 251
第11章 接口:從協議到抽象基類 256
11.1 Python 文化中的接口和協議 257
11.2 Python 喜歡序列 258
11.3 使用猴子補丁在運行時實現協議 260
11.4 Alex Martelli 的水禽 262
11.5 定義抽象基類的子類 266
11.6 標準庫中的抽象基類 267
11.7 定義並使用一個抽象基類 270
11.8 Tombola 子類的測試方法 278
11.9 Python 使用 register 的方式 281
11.10 鵝的行為有可能像鴨子 281
11.11 本章小結 283
11.12 延伸閱讀 284
第12章 繼承的優缺點 289
12.1 子類化內置類型很麻煩 289
12.2 多重繼承和方法解析順序 292
12.3 多重繼承的真實應用 296
12.4 處理多重繼承 298
12.5 一個現代示例:Django 通用視圖中的混入 301
12.6 本章小結 304
12.7 延伸閱讀 304
第13章 正確重載運算符 307
13.1 運算符重載基礎 308
13.2 一元運算符 308
13.3 重載嚮量加法運算符 + 310
13.4 重載標量乘法運算符 * 315
13.5 眾多比較運算符 318
13.6 增量賦值運算符 321
13.7 本章小結 325
13.8 延伸閱讀 326
第五部分 控製流程
第14章 可迭代的對象、迭代器和生成器 330
14.1 Sentence 類第1 版:單詞序列 331
14.2 可迭代的對象與迭代器的對比 334
14.3 Sentence 類第2 版:典型的迭代器 337
14.4 Sentence 類第3 版:生成器函數 339
14.5 Sentence 類第4 版:惰性實現 343
14.6 Sentence 類第5 版:生成器錶達式 344
14.7 何時使用生成器錶達式 345
14.8 另一個示例:等差數列生成器 346
14.9 標準庫中的生成器函數 349
14.10 Python 3.3 中新齣現的句法: yield from 357
14.11 可迭代的歸約函數 358
14.12 深入分析 iter 函數 359
14.13 案例分析:在數據庫轉換工具中使用生成器 360
14.14 把生成器當成協程 362
14.15 本章小結 362
14.16 延伸閱讀 363
第15章 上下文管理器和 else 塊 368
15.1 先做這個,再做那個: if 語句之外的 else 塊 369
15.2 上下文管理器和 with 塊 370
15.3 contextlib 模塊中的實用工具 374
15.4 使用 @contextmanager 375
15.5 本章小結 378
15.6 延伸閱讀 378
第16章 協程 381
16.1 生成器如何進化成協程 382
16.2 用作協程的生成器的基本行為 382
16.3 示例:使用協程計算移動平均值 385
16.4 預激協程的裝飾器 386
16.5 終止協程和異常處理 388
16.6 讓協程返迴值 391
16.7 使用 yield from 393
16.8 yield from 的意義 398
16.9 使用案例:使用協程做離散事件仿真 403
16.10 本章小結 410
16.11 延伸閱讀 411
第17章 使用期物處理並發 416
17.1 示例:網絡下載的三種風格 416
17.2 阻塞型 I/O 和 GIL 424
17.3 使用 concurrent.futures 模塊啓動進程 424
17.4 實驗 Executor.map 方法 426
17.5 顯示下載進度並處理錯誤 429
17.6 本章小結 437
17.7 延伸閱讀 438
第18章 使用 asyncio 包處理並發 442
18.1 綫程與協程對比 443
18.2 使用 asyncio 和 aiohttp 包下載 450
18.3 避免阻塞型調用 454
18.4 改進 asyncio 下載腳本 456
18.5 從迴調到期物和協程 462
18.6 使用 asyncio 包編寫服務器 466
18.7 本章小結 475
18.8 延伸閱讀 476
第六部分 元編程
第19章 動態屬性和特性 482
19.1 使用動態屬性轉換數據 483
19.2 使用特性驗證屬性 498
19.3 特性全解析 500
19.4 定義一個特性工廠函數 504
19.5 處理屬性刪除操作 506
19.6 處理屬性的重要屬性和函數 507
19.7 本章小結 510
19.8 延伸閱讀 510
第20章 屬性描述符 514
20.1 描述符示例:驗證屬性 514
20.2 覆蓋型與非覆蓋型描述符對比 526
20.3 方法是描述符 531
20.4 描述符用法建議 533
20.5 描述符的文檔字符串和覆蓋刪除操作 534
20.6 本章小結 535
20.7 延伸閱讀 536
第21章 類元編程 538
21.1 類工廠函數 539
21.2 定製描述符的類裝飾器 541
21.3 導入時和運行時比較 543
21.4 元類基礎知識 547
21.5 定製描述符的元類 552
21.6 元類的特殊方法 __prepare__ 554
21.7 類作為對象 556
21.8 本章小結 557
21.9 延伸閱讀 557
結語 560
附錄 A 輔助腳本 563
Python 術語錶 588
作者簡介 600
關於封麵 600
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