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第一篇Python语言基础1

第1章 进入Python的世界1

1.1 Python的由来1

1.2 Python的特色2

1.3 第一个Python程序3

1.4 搭建开发环境4

1.4.1 Python的下载和安装4

1.4.2 交互式命令行的使用5

1.5 Python的开发工具5

1.5.1 PyCharm的使用6

1.5.2 Eclipse IDE的介绍6

1.5.3 EditPlus编辑器环境的配置7

1.6 不同平台下的Python9

1.7 小结9

1.8 习题9

第2章 Python必须知道的基础语法10

2.1 Python的文件类型10

2.1.1 源代码10

2.1.2 字节代码10

2.1.3 优化代码11

2.2 Python的编码规范11

2.2.1 命名规则11

2.2.2 代码缩进与冒号13

2.2.3 模块导入的规范15

2.2.4 使用空行分隔代码16

2.2.5 正确的注释16

2.2.6 语句的分隔19

2.3 变量和常量20

2.3.1 变量的命名20

2.3.2 变量的赋值21

2.3.3 局部变量22

2.3.4 全局变量23

2.3.5 常量25

2.4 数据类型26

2.4.1 数字26

2.4.2 字符串27

2.5 运算符与表达式29

2.5.1 算术运算符和算术表达式29

2.5.2 关系运算符和关系表达式30

2.5.3 逻辑运算符和逻辑表达式31

2.6 小结32

2.7 习题32

第3章 Python的控制语句33

3.1 结构化程序设计33

3.2 条件判断语句34

3.2.1 if条件语句34

3.2.2 if…elif…else判断语句35

3.2.3 if语句也可以嵌套36

3.2.4 switch语句的替代方案37

3.3 循环语句40

3.3.1 while循环40

3.3.2 for循环41

3.3.3 break和continue语句42

3.4 结构化程序示例44

3.5 小结46

3.6 习题46

第4章 Python数据结构47

4.1 元组结构47

4.1.1 元组的创建47

4.1.2 元组的访问48

4.1.3 元组的遍历50

4.2 列表结构51

4.2.1 列表的创建51

4.2.2 列表的使用53

4.2.3 列表的查找、排序、反转54

4.2.4 列表实现堆栈和队列55

4.3 字典结构57

4.3.1 字典的创建57

4.3.2 字典的访问58

4.3.3 字典的方法60

4.3.4 字典的排序、复制63

4.3.5 全局字典—— sys.modules模块64

4.4 序列65

4.5 小结67

4.6 习题67

第5章 模块与函数68

5.1 Python程序的结构68

5.2 模块69

5.2.1 模块的创建69

5.2.2 模块的导入69

5.2.3 模块的属性71

5.2.4 模块的内置函数71

5.2.5 自定义包74

5.3 函数76

5.3.1 函数的定义76

5.3.2 函数的参数77

5.3.3 函数的返回值80

5.3.4 函数的嵌套82

5.3.5 递归函数84

5.3.6 lambda函数85

5.3.7 Generator函数86

5.4 小结88

5.5 习题88

第6章 字符串与正则表达式89

6.1 常见的字符串操作89

6.1.1 字符串的格式化89

6.1.2 字符串的转义符91

6.1.3 字符串的合并93

6.1.4 字符串的截取94

6.1.5 字符串的比较95

6.1.6 字符串的反转96

6.1.7 字符串的查找和替换98

6.1.8 字符串与日期的转换99

6.2 正则表达式应用101

6.2.1 正则表达式简介101

6.2.2 使用re模块处理正则表达式103

6.3 小结108

6.4 习题108

第7章 使用Python处理文件109

7.1 文件的常见操作109

7.1.1 文件的创建109

7.1.2 文件的读取111

7.1.3 文件的写入113

7.1.4 文件的删除114

7.1.5 文件的复制115

7.1.6 文件的重命名116

7.1.7 文件内容的搜索和替换117

7.1.8 文件的比较118

7.1.9 配置文件的访问119

7.2 目录的常见操作121

7.2.1 创建和删除目录122

7.2.2 目录的遍历122

7.3 文件和流124

7.3.1 Python的流对象124

7.3.2 模拟Java的输入、输出流126

7.4 文件处理示例——文件属性浏览程序127

7.5 小结128

7.6 习题128

第8章 面向对象编程129

8.1 面向对象的概述129

8.2 类和对象130

8.2.1 类和对象的区别130

8.2.2 类的定义131

8.2.3 对象的创建131

8.3 属性和方法132

8.3.1 类的属性132

8.3.2 类的方法134

8.3.3 内部类的使用136

8.3.4 __ init__方法137

8.3.5 __ del__方法138

8.3.6 垃圾回收机制139

8.3.7 类的内置方法140

8.3.8 方法的动态特性144

8.4 继承145

8.4.1 使用继承145

8.4.2 抽象基类147

8.4.3 多态性148

8.4.4 多重继承149

8.4.5 Mixin机制150

8.5 运算符的重载152

8.6 Python与设计模式154

8.6.1 设计模式简介154

8.6.2 设计模式示例——Python实现工厂方法155

8.7 小结156

8.8 习题156

第9章 异常处理与程序调试157

9.1 异常的处理157

9.1.1 Python中的异常157

9.1.2 try…except的使用158

9.1.3 try…finally的使用160

9.1.4 使用raise抛出异常161

9.1.5 自定义异常161

9.1.6 assert语句的使用162

9.1.7 异常信息163

9.2 使用自带IDLE调试程序164

9.3 使用Easy Eclipse for Python调试程序165

9.3.1 新建工程166

9.3.2 配置调试167

9.3.3 设置断点168

9.4 小结170

9.5 习题170

第10章 Python数据库编程171

10.1 Python环境下的数据库编程171

10.1.1 通过ODBC访问数据库171

10.1.2 使用DAO对象访问数据库173

10.1.3 使用ActiveX Data Object访问数据库174

10.1.4 Python连接数据库的专用模块176

10.2 使用Python的持久化模块读写数据179

10.3 嵌入式数据库SQLite179

10.3.1 SQLite的命令行工具179

10.3.2 使用sqlite3模块访问SQLite数据库181

10.4 小结182

10.5 习题182

第二篇Python的GUI程序设计183

第11章 Python的GUI开发183

11.1 Python的GUI开发选择183

11.1.1 认识Python内置的GUI库Tkinter183

11.1.2 使用Tkinter进行开发184

11.1.3 认识PyQT GUI库186

11.1.4 使用PyQT GUI库进行开发187

11.2 小结188

11.3 习题188

第12章 GUI编程与Tkinter相关组件介绍189

12.1 GUI程序开发简介189

12.2 Tkinter与主要组件190

12.2.1 在程序中使用Tkinter190

12.2.2 顶层窗口190

12.2.3 标签191

12.2.4 框架191

12.2.5 按钮192

12.2.6 输入框192

12.2.7 单选按钮193

12.2.8 复选按钮193

12.2.9 消息194

12.2.10 滚动条194

12.2.11 列表框195

12.3 Tkinter所有组件简介195

12.4 小结196

12.5 习题196

第三篇Python的Web开发197

第13章 Python的HTML应用197

13.1 HTML介绍197

13.1.1 HTML的历史197

13.1.2 SGML、 HTML、 XHTML、 HTML5的关系198

13.1.3 HTML的标签198

13.1.4 HTML的框架组成199

13.2 URL的处理200

13.2.1 统一资源定位符URL200

13.2.2 URL的解析201

13.2.3 URL的拼合203

13.2.4 URL的分解204

13.2.5 URL的编解码205

13.2.6 中文的编解码207

13.2.7 查询参数的编码208

13.3 CGI的使用210

13.3.1 CGI介绍210

13.3.2 获取CGI环境信息211

13.3.3 解析用户的输入214

13.4 获取HTML资源216

13.4.1 使用urlopen和urlretrieve获取HTTP资源217

13.4.2 分析返回资源的相关信息221

13.4.3 自定义获取资源方式223

13.4.4 使用http.client模块获取资源226

13.5 HTML文档的解析228

13.6 小结230

13.7 习题230

第14章 Python和XML231

14.1 XML介绍231

14.1.1 XML的演进历史231

14.1.2 XML的优点和限制232

14.1.3 XML技术的Python支持233

14.2 XML文档概览和验证234

14.2.1 XML文档的基础概念234

14.2.2 XML文档的结构良好性验证234

14.2.3 XML文档的有效性验证237

14.3 分析XML文档结构239

14.3.1 XML的元素和标签239

14.3.2 元素的属性242

14.3.3 XML的名字244

14.3.4 字符实体245

14.3.5 CDATA段246

14.3.6 注释248

14.3.7 处理指令248

14.3.8 XML定义249

14.4 使用SAX处理XML文档249

14.4.1 SAX介绍250

14.4.2 SAX处理的组成部分250

14.5 使用DOM处理XML文档255

14.5.1 DOM介绍255

14.5.2 xml.dom模块中的接口操作256

14.5.3 对XML文档的操作264

14.6 小结269

14.7 习题270

第15章 Python的Web开发——Django框架的应用271

15.1 常见的Web开发框架271

15.1.1 Zope271

15.1.2 TurboGears273

15.1.3 Django273

15.1.4 其他Web开发框架274

15.1.5 根据自身所需选择合适的开发框架275

15.2 MVC模式275

15.2.1 MVC模式介绍275

15.2.2 MVC模式的优缺点276

15.2.3 Django框架中的MVC277

15.3 Django开发环境的搭建277

15.3.1 Django框架的安装277

15.3.2 数据库的配置278

15.4 Django框架的应用279

15.4.1 Web应用的创建279

15.4.2 Django中的开发服务器280

15.4.3 创建数据库282

15.4.4 生成Django应用283

15.4.5 创建数据模型284

15.4.6 URL设计285

15.4.7 创建视图286

15.4.8 模板系统287

15.4.9 发布Django项目289

15.5 Django框架的高级应用289

15.5.1 管理界面290

15.5.2 生成数据库数据291

15.5.3 Session功能292

15.5.4 国际化295

15.6 小结296

15.7 习题296

第四篇Python其他应用297

第16章 敏捷方法学在Python中的应用——测试驱动开发297

16.1 测试驱动开发297

16.1.1 测试驱动开发模式297

16.1.2 TDD的优势298

16.1.3 TDD的使用步骤299

16.2 unittest测试框架300

16.2.1 unittest模块介绍300

16.2.2 构建测试用例301

16.2.3 构建测试固件302

16.2.4 组织多个测试用例304

16.2.5 构建测试套件305

16.2.6 重构代码307

16.2.7 执行测试308

16.3 使用doctest进行测试311

16.3.1 doctest模块介绍311

16.3.2 构建可执行文档312

16.3.3 执行doctest测试313

16.4 小结315

16.5 习题315

第17章 Python中的进程和线程316

17.1 进程和线程316

17.1.1 进程和线程的概念316

17.1.2 Python中对于进程和线程处理的支持317

17.2 Python下的进程编程318

17.2.1 进程运行环境318

17.2.2 创建进程319

17.2.3 终止进程320

17.3 使用subprocess模块管理进程320

17.3.1 使用Popen类管理进程321

17.3.2 调用外部系统命令324

17.3.3 替代其他进程创建函数324

17.4 进程间的信号机制325

17.4.1 信号的处理325

17.4.2 信号使用的规则327

17.5 多线程概述328

17.5.1 什么是多线程328

17.5.2 线程的状态328

17.5.3 Python中的线程支持329

17.6 生成和终止线程329

17.6.1 使用thread模块329

17.6.2 使用threading.Thread类332

17.7 管理线程334

17.7.1 线程状态转移334

17.7.2 主线程对子线程的控制334

17.7.3 线程中的局部变量335

17.8 线程之间的同步336

17.8.1 临界资源和临界区336

17.8.2 锁机制338

17.8.3 条件变量339

17.8.4 信号量342

17.8.5 同步队列342

17.8.6 线程同步小结344

17.9 小结344

17.10 习题344

第18章 基于Python的系统管理345

18.1 增强的交互式环境Ipython345

18.1.1 IPython介绍345

18.1.2 IPython的安装346

18.1.3 IPython的启动347

18.1.4 IPython的环境配置348

18.2 和IPython的简单交互349

18.2.1 IPython中的输入和输出349

18.2.2 输出提示符的区别349

18.2.3 输出提示符区别的原因350

18.3 IPython中的magic函数352

18.3.1 magic函数的使用和构造352

18.3.2 目录管理352

18.3.3 对象信息的收集356

18.3.4 magic函数小结359

18.4 IPython适合于系统管理的特点359

18.4.1 Tab补全359

18.4.2 历史记录功能361

18.4.3 执行外部系统命令和运行文件363

18.4.4 对象查看和自省367

18.4.5 直接编辑代码370

18.4.6 设置别名和宏371

18.5 使用Python进行文件管理373

18.5.1 文件的比较373

18.5.2 文件的归档375

18.5.3 文件的压缩377

18.6 使用Python定时执行任务379

18.6.1 使用休眠功能379

18.6.2 使用sched模块来定时执行任务380

18.7 小结380

18.8 习题380

第19章 Python和网络编程381

19.1 网络模型介绍381

19.1.1 OSI简介381

19.1.2 TCP／IP简介382

19.2 Socket应用383

19.2.1 Socket基础383

19.2.2 Socket的工作方式383

19.3 服务器端和客户端通信384

19.3.1 服务器端的构建384

19.3.2 客户端的构建389

19.4 异步通信方式391

19.4.1 使用Fork方式391

19.4.2 使用线程方式392

19.4.3 使用异步IO方式393

19.4.4 使用asyncore模块397

19.5 Twisted网络框架399

19.5.1 Twisted框架介绍400

19.5.2 Twisted框架下服务器端的实现400

19.5.3 Twisted框架下服务器端的其他处理401

19.6 小结404

19.7 习题404

第20章 常见的Python网络应用405

20.1 使用FTP传输文件405

20.1.1 FTP的工作原理和Python库支持405

20.1.2 FTP的登录和退出406

20.1.3 FTP的数据传输407

20.2 使用POP3获取邮件409

20.2.1 POP3协议介绍409

20.2.2 poplib模块的使用410

20.3 使用SMTP发送邮件411

20.3.1 SMTP协议介绍411

20.3.2 smtplib模块的使用411

20.4 使用Telnet远程登录413

20.4.1 Telnet协议介绍和Python库支持413

20.4.2 telnetlib模块的使用413

20.5 使用SNMP管理网络414

20.5.1 SNMP协议组成415

20.5.2 PySNMP框架介绍及使用415

20.6 网络分析417

20.6.1 网络分析概述417

20.6.2 使用Scapy在网络中抓包分析418

20.7 小结420

20.8 习题420

第21章 图像处理421

21.1 图像处理相关概念421

21.1.1 Python下的图像处理包421

21.1.2 Pillow支持的图像文件格式422

21.1.3 图像处理中的其他概念423

21.2 基本的图像处理424

21.2.1 图像的读写操作424

21.2.2 获取图像信息425

21.2.3 图像文件格式的转换427

21.2.4 图像的裁剪和合成428

21.2.5 图像的变换430

21.3 图像处理的高级应用432

21.3.1 图像的通道操作432

21.3.2 对图像的增强435

21.3.3 Pillow中的内置滤镜437

21.4 小结438

21.5 习题438

第22章 Python语言的扩展与嵌入439

22.1 Python语言的扩展439

22.1.1 Python扩展简介439

22.1.2 一个C扩展的例子440

22.1.3 模块方法表和初始化函数441

22.1.4 编译和测试442

22.2 Python语言的嵌入445

22.2.1 Python嵌入简介445

22.2.2 一个Python嵌入的例子445

22.2.3 更好的嵌入446

22.3 小结449

22.4 习题449

第23章 Windows下的Python开发450

23.1 组件对象模型450

23.1.1 组件对象模型介绍450

23.1.2 COM结构451

23.1.3 COM对象的交互451

23.2 Python对COM技术的支持452

23.2.1 Python中的Windows扩展：PyWin32452

23.2.2 客户端COM组件453

23.2.3 实现COM组件454

23.3 Windows下的常见Python应用457

23.3.1 对Word的自动访问457

23.3.2 对Excel的自动访问458

23.3.3 对PowerPoint的自动访问460

23.3.4 对Outlook的自动访问461

23.4 小结462

23.5 习题462