本书从Python 语言的基础语法讲起，逐步深入地介绍了Python各种库，并且介绍了这些库的实战案例，重点介绍了爬虫开发， GUI应用程序开发，容器管理， Redis数据库操作以及数据处理和神经网络方面的内容。让读者不但可以系统地学习Python编程的相关知识，而且还能对Python在各个领域的应用有更为深入的理解。
本书分为21章，涵盖的主要内容有Python语言基础和Python在多个领域的应用。重点介绍了多线程编程； GUI应用程序开发；web编程；爬虫开发；容器管理；数据处理以及神经网络上的应用。
本书内容通俗易懂，案例丰富，实用性强，特别适合Python语言的入门读者和进阶读者阅读，也适合自动化测试人员、自动运维人员阅读。另外，本书也适合作为相关培训机构的教材使用。
前言
第1篇 Python编程基础
第1章 Python语言基础2
1.1 Python语言介绍2
1.2 Python版本介绍3
1.2.1 Python语言的版本3
1.2.2 Python的实现版本4
1.3 集成开发环境9
1.3.1 PyCharm9
1.3.2 Anaconda10
1.4 代码的运行方式17
1.5 网页运行方式19
1.6 基本语法23
1.7 Python之禅26
第2章 基本数据类型28
2.1 整数类型28
2.1.1 整数的表示法28
2.1.2 数值运算29
2.1.3 位运算31
2.1.4 移位运算33
2.1.5 类型转换34
2.1.6 其他进制表示法35
2.1.7 小整数池39
2.1.8 统计成绩的例子40
2.1.9 韩信点兵的故事41
2.2 布尔类型42
2.2.1 布尔运算42
2.2.2 类型转换44
2.2.3 例子：谁在说谎44
2.3 字节流46
2.4 浮点数50
2.4.1 基本运算51
2.4.2 其他运算52
2.4.3 类型转换53
2.4.4 例子：求某个数的平方根53
2.5 列表54
2.5.1 列表特性55
2.5.2 常见操作56
2.5.3 找出丢失的数60
2.5.4 背包问题61
2.6 字符串63
2.6.1 str类型的字符串64
2.6.2 str类型的相关接口函数64
2.6.3 bytes类型68
2.6.4 str类型和bytes类型的转换69
2.7 元组70
2.7.1 元组的表示法70
2.7.2 元组接口函数71
2.8 集合72
2.8.1 创建集合72
2.8.2 基本操作73
2.8.3 例子：删除重复元素79
2.9 字典80
2.9.1 创建字典81
2.9.2 基本操作81
2.9.3 例子：合并结果86
2.9.4 例子：如何安全过河87
2.10 NoneType类型94
2.11 变量、对象和值的关系94
第3章 函数99
3.1 函数的定义和使用99
3.2 函数的返回值100
3.3 函数的参数100
3.3.1 位置参数101
3.3.2 将位置参数当作元组101
3.3.3 调用时使用元组和列表103
3.3.4 关键字参数104
3.3.5 将实参当作字典104
3.3.6 调用时使用字典105
3.3.7 默认值105
3.4 常见的系统自带函数106
3.4.1 数据对象有关的函数106
3.4.2 数学计算有关的函数109
3.4.3 容器类型有关的函数111
3.4.4 属性操作116
3.5 lambda函数117
3.6 递归调用118
3.6.1 递归调用介绍118
3.6.2 例子119
第4章 模块和包126
4.1 模块126
4.2 包128
4.3 软件包的安装129
4.3.1 复制源代码到系统目录129
4.3.2 使用PIP进行安装130
4.3.3 使用easy_install和setup进行安装134
第5章 文件操作135
5.1 文件的基本操作135
5.2 打开文件136
5.3 文件对象的操作137
5.4 关闭文件142
5.5 特殊文件143
5.6 文件对象的属性145
第6章 基础库146
6.1 正则表达式库146
6.1.1 元字符和语法147
6.1.2 C风格接口函数154
6.1.3 面向风格接口函数155
6.1.4 re.Match对象155
6.2 数学库157
6.3 时间库159
6.3.1 时间表示法159
6.3.2 接口函数160
6.4 日期库162
6.5 二叉树库162
6.6 串行化库164
6.6.1 基本流程164
6.6.2 pickle用法165
6.7 随机数库166
6.7.1 生成随机整数和随机实数167
6.7.2 其他形式的随机169
6.7.3 伪随机问题170
6.7.4 例子：计算面积171
6.7.5 游戏：五对胡172
第7章 异常处理177
7.1 Python中的异常处理177
7.1.1 捕捉异常177
7.1.2 没有异常才执行的分支180
7.1.3 无论有无异常都要执行的分支181
7.2 抛出异常182
7.3 常见的系统定义异常183
第8章 类和对象187
8.1 类的定义和实例创建187
8.2 类的属性189
8.3 初始化函数和销毁函数190
8.4 实例对象的属性192
8.4.1 类属性和实例对象属性的关系192
8.4.2 self在类定义中表示当前对象194
8.4.3 通过delattr()、setattr()等接口函数来操作属性196
8.5 静态方法198
8.6 类方法199
8.7 访问控制199
8.8 只读属性200
8.8.1 使用@property修饰符200
8.8.2 重新定义__setattr__()函数201
8.9 类属性的安全检查202
8.10 派生类203
8.11 多重继承204
第2篇 Python编程高级主题
第9章 多线程208
9.1 线程介绍208
9.2 Python中的线程209
9.2.1 主线程209
9.2.2 线程状态209
9.3 thread包210
9.3.1 线程的启动211
9.3.2 线程的退出212
9.4 threading包213
9.4.1 创建线程实例对象213
9.4.2 派生自己的线程类216
9.4.3 配置线程217
9.4.4 启动线程218
9.4.5 停止线程219
9.4.6 等待线程结束220
9.4.7 其他接口函数221
9.5 线程同步222
9.5.1 线程锁thread.Lock223
9.5.2 线程锁threading.Lock224
9.5.3 可重入锁threading.RLock225
9.5.4 条件变量threading.Condition227
9.5.5 信号量threading.Semaphore228
9.5.6 事件threading.Event231
9.6 线程安全233
9.7 死锁236
第10章 多进程239
10.1 进程的概念239
10.2 subprocess模块240
10.2.1 面向过程的接口函数241
10.2.2 Popen类244
10.3 multiprocessing模块247
10.3.1 创建进程247
10.3.2 进程的属性249
10.3.3 进程的接口函数253
10.3.4 进程池258
10.3.5 进程通信260
10.4 os模块265
10.4.1 启动进程——system()265
10.4.2 启动进程并得到输出——popen ()265
10.4.3 得到当前进程ID——getpid ()266
10.4.4 得到父进程ID——getppid ()266
第11章 迭代器和生成器268
11.1 迭代器268
11.2 生成器269
11.2.1 定义生成器270
11.2.2 接口函数270
第12章 装饰器275
12.1 起源275
12.2 被装饰函数带有参数276
12.3 装饰函数带有参数279
12.4 装饰函数带有返回值280
12.5 使用多个装饰器281
12.6 常用装饰器282
12.6.1 类装饰器282
12.6.2 退出时执行的函数284
12.6.3 单例模式284
12.6.4 执行时间限制285
12.6.5 执行时间标定286
12.6.6 自动重新运行287
12.6.7 状态机288
第13章 数据文件操作293
13.1 csv文件的处理293
13.2 yaml文件的处理296
13.3 json文件的处理298
第14章 软件测试301
14.1 无框架的测试301
14.2 PyUnit测试框架305
14.2.1 运行方式307
14.2.2 生成测试报告309
14.2.3 测试步骤312
14.2.4 断言317
14.2.5 测试用例的接口函数328
14.2.6 覆盖率330
14.3 Pytest测试框架333
14.3.1 测试用例333
14.3.2 选择执行的测试用例335
14.3.3 生成测试报告339
14.3.4 测试步骤341
14.3.5 断言345
14.3.6 覆盖率346
14.3.7 插件349
第15章 网络编程357
15.1 TCP/IP协议介绍357
15.2 socket介绍361
15.3 TCP echo服务器363
15.4 简单的TCP客户端364
15.5 UDP版的echo服务器365
第16章 容器操作367
16.1 Docker的安装367
16.2 Docker的基本概念369
16.3 docker-py库370
16.3.1 建立连接370
16.3.2 对Docker镜像的操作371
16.3.3 运行Docker镜像377
16.4 kubernetes库379
第17章 Scrapy爬虫框架388
17.1 Scrapy的安装388
17.2 工作原理390
17.3 一个简单的例子391
17.4 Scrapy的架构图393
17.5 爬虫395
17.5.1 点赞统计例子395
17.5.2 爬虫类396
17.6 一个完整的项目398
17.7 结果数据400
17.8 选择器402
17.8.1 介绍403
17.8.2 text()404
17.8.3 extract()/extract_first()405
17.8.4 @属性406
17.8.5 元素[@属性] 406
17.9 设置407
17.9.1 命令行方式407
17.9.2 爬虫范围内的设置408
17.9.3 项目范围内的设置408
17.9.4 命令默认设定409
17.9.5 全局默认设定409
17.9.6 读取配置411
17.9.7 常用配置412
17.10 命令行工具414
17.10.1 创建项目414
17.10.2 创建爬虫415
17.10.3 列出爬虫模板416
17.10.4 查看某个爬虫模板417
17.10.5 基于模板创建爬虫418
17.10.6 启动爬虫418
17.10.7 爬虫列表419
17.10.8 爬取指定页面420
17.10.9 在浏览器中显示页面421
17.10.10 启动交互式shell422
17.10.11 runspider423
17.10.12 标定Scrapy的性能424
17.10.13 其他命令425
17.11 爬取北京公交线路数据426
第18章 Flask Web开发框架429
18.1 Flask的安装429
18.2 最简单的Flask应用430
18.3 路由430
18.3.1 动态路由431
18.3.2 限定类型432
18.3.3 地址尾部的“/”433
18.4 运行应用的参数435
18.5 命令行方式运行436
18.6 HTTP的方法437
18.7 静态文件437
18.8 模板438
18.8.1 变量439
18.8.2 表达式440
18.8.3 子模板442
第19章 键值数据库Redis444
19.1 介绍444
19.2 服务器的安装445
19.2.1 服务器容器下载446
19.2.2 启动Redis容器446
19.3 Python客户端的安装448
19.4 元操作448
19.5 字符串数据的操作449
19.6 哈希数据的操作456
19.7 列表数据的操作458
19.8 集合数据的操作460
19.9 订阅发布462
19.9.1 基本用法462
19.9.2 订阅多个频道465
19.9.3 频道使用通配符466
19.10 设置时效467
19.11 管道模式467
第20章 图形界面应用469
20.1 Tk和Tkinter469
20.1.1 基本程序结构470
20.1.2 常用组件471
20.1.3 布局487
20.1.4 游戏2048489
20.2 wxPython494
20.2.1 程序基本结构494
20.2.2 基本用户界面元素495
20.3 PyQt508
20.3.1 基本程序结构508
20.3.2 常用组件509
20.4 小结517
第21章 数据处理518
21.1 matplotlib518
21.2 NumPy526
21.2.1 ndarray的构造526
21.2.2 ndarray的一些属性531
21.2.3 ndarray的一些操作532
21.2.4 NumPy在金融领域的应用534
21.2.5 NumPy中的傅里叶变换537
21.2.6 神经网络应用541
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