基于Python2.7學(xué)習(xí)

（一）概述

一、為什么學(xué)Python

1. 語法簡單腺怯，易上手月褥；
2. 豐富的庫支持，對Json支持瓢喉，http宁赤、ftp、file栓票、進程等决左；
3. 完整的生態(tài)圈，一切皆有可能（大數(shù)據(jù)走贪，云計算佛猛，自動化運維等常見）；

結(jié)合unix-shell和C的使用習(xí)慣坠狡，在2000年發(fā)布2.0實現(xiàn)垃圾回收和Unicode支持继找。

二、特點

• 免費開源
• 動態(tài)數(shù)據(jù)類型逃沿，高層語言（沒有類型檢查）
• 可移植行婴渡，個別模塊跟操作系統(tǒng)os有關(guān)
• 面向?qū)ο?/li>
• 可擴展性，底層用C實現(xiàn)
• 豐富的標準庫

三凯亮、生態(tài)圈

• 不同解釋器支持
• web應(yīng)用開發(fā)
• 科學(xué)計算與大數(shù)據(jù)分析
• 云計算

幾種解釋器：

• Cpython解釋器：C語言實現(xiàn)边臼，常見解釋器；
• Jython解釋器：JVM假消，Java庫柠并；
• IronPython：.NET
• pypy：基于JIT的python解釋器，即時編譯富拗；

四臼予、Python web開發(fā)框架

• Django，最流行和成熟的web開發(fā)框架
• Tornado啃沪，F(xiàn)acebook開發(fā)的高性能web服務(wù)
• Uliueb粘拾，國人開發(fā)的web框架
• Flask

五、Python社區(qū)
華蟒用戶組谅阿，中文社區(qū)
啄木鳥社區(qū)
豆瓣P(guān)ython小組

六半哟、安裝Django

pip install django --index-url=http://pypi.douban.com/simple
python manage.py install

（二）Python基礎(chǔ)

一、Python參數(shù)傳遞
參數(shù)傳遞順序依次：

• 位置參數(shù)傳遞
• 關(guān)鍵字傳遞
• 表傳遞（列表）
• 字典傳遞

位置參數(shù)傳遞：值傳遞签餐；
關(guān)鍵字傳遞：根據(jù)每個參數(shù)的名字傳遞寓涨；
表傳遞：表傳遞給函數(shù)的是一個指針，指針指向序列在內(nèi)存中的位置氯檐；
字典傳遞：包裹傳參戒良；

例如：

def f(a, b=None, c=3, *args, **kwargs):
    pass

混合傳參順序：先位置，再關(guān)鍵字冠摄，再包裹位置糯崎，再包裹關(guān)鍵字；
關(guān)鍵字傳參與位置傳參混用時河泳，位置傳參須在關(guān)鍵字傳參之前沃呢；

def foo(name, count=1, *args, **kwargs):
    print name
    print count
    print args
    print kwargs
foo("python", 12, *(13,14,15), **{'a':1, 'b':2})
foo("python", *(13,14,15), **{'a':1, 'b':2})

二、MVT架構(gòu)

MVT架構(gòu)

三拆挥、Django框架

1. 包管理器安裝

pip install django --index-url http://pypi.douban.com/simple

倉庫：

http://pypi.douban.com/simple  # 豆瓣python模塊鏡像
http://pypi.python.org/pypi    # 中央倉庫

2. 從源碼安裝
   下載Django的壓縮包并解壓薄霜；然后執(zhí)行：

python setup.py install

3. 創(chuàng)建第一個Django的project

django-admin.py startproject [projname]

項目目錄結(jié)構(gòu)：

manage.py  # Django應(yīng)用的管理工具
project/
    settings.py  # 整個項目的核心配置文件，數(shù)據(jù)庫纸兔、緩存惰瓜、session等
    urls.py  # URL轉(zhuǎn)發(fā)的配置文件
    wsgi.py

manage.py：管理Django項目命令行工具，支持多個命令汉矿，支持擴展自定義的命令崎坊，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫schema，啟動內(nèi)嵌的應(yīng)用服務(wù)器洲拇；

python manage.py [subcomand]
python manage.py help

settings.py：整個項目的核心配置文件

• 數(shù)據(jù)庫的連接信息
• 緩存配置
• session配置
• 靜態(tài)文件配置奈揍，比如：css、js
• 用戶自定義信息

運行app：

python manage.py startapp [app name]

4. ORM

• Django原生支持關(guān)系映射赋续；
• 每個APP的models.py里面包含了schema的信息打月；
• 每次啟動項目的時候，都會去驗證models.py中的schema和數(shù)據(jù)庫中表對應(yīng)結(jié)構(gòu)的一致性蚕捉；
• 通過python manage.py syncdb來創(chuàng)建表奏篙；

model類：
每個model類表示一張表，生成的數(shù)據(jù)庫表的名字默認是APP的名字_類的名字迫淹；
每個model類里面都有多個Filed的Instance變量秘通；

primary key：
默認情況下每個Model類，Django都會自動添加一個id的Integer Field變量作為主鍵敛熬；
用戶也可以自己指定pk字段肺稀，默認就可以；

Query：

[Model Class].Objects.get()
eg. Blog.Objects.get(pk=1)
[Model Class].Objects.[filter/exclude] # 根據(jù)特定條件篩選記錄
[Model Class].Objects.all()  # 返回表中的全部數(shù)據(jù)

QuerySet：
Filter/exclude/all ：三個API返回都是一個QuerySet的對象应民；
QuerySet ：可以理解為Model實例的集合话原；
Lazy Mode ：真正Query時查詢夕吻，不是時時查詢；

QuerySet in Chain ：

Blog.Objects.all().filter(count_it=10)

ORM缺陷：
需要先手工創(chuàng)建一個空的數(shù)據(jù)庫繁仁，無法更新schema的變量涉馅；第三方解決http://south.aeracode.org/，自Django1.7+黄虱，migration被構(gòu)建到Django核心模塊中稚矿，可以使用migration工具遷移schema，更新數(shù)據(jù)庫捻浦。

5. URL與視圖的映射

• 無參數(shù)的映射

url(r'^test/$', get_blog_view)

• 帶位置參數(shù)的映射

url(r'^(\d{4})/$', get_blog_view)
def get_blog_view(req, bid):
    pass

• 關(guān)鍵字參數(shù)的映射

url(r'^(?P<blog id>\d{4})/$', get_blog_view)
def get_blog_view(req, blogid):
    pass

URL采用最先匹配原則晤揣，匹配范圍大的URL放在最后。

6. Template
   {...} 變量
   {% ... %} 模板標簽
   {% IF %} ... {% END IF %}
   {% FOR %} ... {% END FOR %}

模板上下文：
視圖函數(shù)返回一個模板的時候朱灿，需要傳入一個上下文（Context）昧识，Context是一個字典，key表示的是模板中的變量名字盗扒，value表示渲染完成后實際展示在HTML中的內(nèi)容滞诺。

def ament_datetime(request):
    now = datetime.datetime.now()
    return render_to_response('current_datetime.html', {'current_date': now})

模板繼承：
css、HEADER环疼、FOOTER寫一次习霹，其他模塊可用
通過Block ... Extend繼承

靜態(tài)文件處理：
JS、CSS等靜態(tài)文件的請求處理炫隶，settings.py中的STATIC變量指定了靜態(tài)文件的根目錄淋叶。

四、Python語法

1. 編寫腳本文件在第一行添加代碼

#!/usr/bin/python
#!/usr/local/bin/python

在第二行添加：

# coding:utf8
#-*- coding:utf8 -*-

2. 鏈式賦值：

a, b = "django", 2

python不支持A++伪阶，A--操作煞檩；
Python3：只支持長整型；
切片操作：slice
布爾值：True 栅贴，F(xiàn)alse
dict[key] 查找斟湃，效率為O(1)
字典中key唯一，可以Hash的值檐薯。
dict[key]查找凝赛，也可以用key in dict方式來判斷字典是否包含key的鍵。

3. 循環(huán)語句

for ... :
  ...
else:
  ...

當for, while正常循環(huán)退出時坛缕，會執(zhí)行else語句墓猎；當for, while非正常退出時，不會執(zhí)行else語句赚楚；
非正常退出毙沾，相當于break

try ... :
  ...
except _, e:
  ...
except e2:
  ...
else:
  ...
finally:
  ...

不拋異常時，執(zhí)行else語句

4. Python多重繼承

Class A(ParentA, ParentB, ...):
    pass

__init__是Class構(gòu)造函數(shù)宠页，用來初始化對象

isDuplicate(s)  # s是一個字符串左胞，是否含有重復(fù)的字符
isPalindrome(s)  # s是一個字符串寇仓，字符串是否是回文

5. 搜索路徑
   Python會在以下路徑中搜索他想要的尋找的模塊：

• 程序所在文件夾
• 標準庫的安裝路徑
• 操作系統(tǒng)環(huán)境變量PYTHONPATH所包含的路徑

6. Python解釋器負責(zé)內(nèi)存管理
   id()：返回對象的內(nèi)存地址
   引用計數(shù)為0時，GC才回收內(nèi)存
   整型緩沖池：整型數(shù)據(jù)被放到一個緩沖池中

a=1
b=1

id(a)與id(b)一樣烤宙，用來判斷是否為同一對象遍烦。
is：用來判斷兩個變量是不是指向同一個內(nèi)存對象
python緩存整數(shù)和短字符串，因此每個對象只存有一份门烂，所有整數(shù)的引用都指向同一個對象乳愉。即使使用賦值語句兄淫，也只是創(chuàng)造了新的引用屯远，而不是對象本身。

7. 包管理器
   pip是Python自帶的包管理程序

pip install web.py
pip uninstall web.py
pip install --upgrade web.py
which python  # 查看Python安裝路徑
whereis python # 查看Python安裝路徑
pip install --install-option="--prefix=/home/vamei/util/" web.py  # 模塊安裝路徑：/home/vamei/util/

8. global

def func1():
    global i
    global lock
if __name__ == "__main__":
    i = 100
    lock = threading.Lock()
    func1()

在函數(shù)中使用global聲明全局變量捕虽；i慨丐、lock為不可變數(shù)據(jù)對象，被當作一個局部變量泄私，所以用global聲明房揭；
對于可變數(shù)據(jù)對象，則不需要global聲明晌端；可以將可變數(shù)據(jù)對象作為參數(shù)來傳遞給線程函數(shù)捅暴，這些線程將共享這些可變數(shù)據(jù)對象。

9. 線程
   在UNIX平臺上咧纠，當某個進程終結(jié)之后蓬痒，該進程需要被其父進程調(diào)用wait，否則進程成為僵尸進程(Zombie)漆羔，所以有必要對每個process對象調(diào)用join()方法（實際上等同于wait）梧奢。對于多線程來說，由于只有一個進程演痒，所以不存在此必要性亲轨。
   多線程，可以使用共享資源鸟顺，比如使用全局變量或傳遞參數(shù)惦蚊。
   多進程應(yīng)避免共享資源，每個進程有自己獨立的內(nèi)存空間讯嫂，可以通過共享內(nèi)存和Manager的方法共享資源养筒。
10. 列表解析
    列表解析比for循環(huán)性能好很多

[expr for iter in iterable [if condition]]   # 列表解析

filter(function, iter)：用來對列表中的元素進行過濾，function返回false時端姚，該元素就被丟棄晕粪。
map(function, iter)：把function(x)作用于列表的每一個元素，然后函數(shù)的結(jié)果根據(jù)順序構(gòu)成一個新的列表返回渐裸。

列表解析缺點：
內(nèi)存使用效率較低巫湘，每次都要把被操作的列表中的元素一次性裝載到內(nèi)存里装悲。
另一個解決方案：生成器表達式

• 每次只加載一個元素到內(nèi)存中
• 返回一個可迭代的對象

11. 生成器表達式

(expr for iter in iterable [if condition])  # 返回generator對象
res = (expr for iter in iteralbe [if condition])
for i in res:
    print i

對內(nèi)存要求較高時，使用生成器表達式
返回范圍較大的列表時用xrange

12. 字典和集合
    字典：任何一個可以被Hash的數(shù)據(jù)類型都可以用作key尚氛；字典是無序的诀诊，值可以是任意數(shù)據(jù)類型；基于Hash表實現(xiàn)阅嘶。
    類實例做key属瓣，需要類實現(xiàn)__hash__方法返回哈希值。
    列表不可以做key讯柔，字典本身不能做key
    元組可以做key抡蛙，但要求元組中不包含列表、字典等可變類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)魂迄。
    使用hash()函數(shù)來檢查是否可以用作key
    字符串可以做key

d = {'a':1, 'b':2}
d = dict(a=1, b=2)
d.get('c', 'Default')  # 若字典中沒有key為c粗截，則返回默認值Default
d.keys()  # 返回已存在的key的可迭代對象
if 'a' in d:
  print e.get('a')    # 使用in判斷key是否在字典中

集合：元素不可重復(fù)，一組無序排列的可哈希的值捣炬，支持Union熊昌、intersection等。
set：可變集合湿酸，值是可哈希的
frozenset：不可變集合
in：判斷是否存在婿屹，for：遍歷
集合操作函數(shù)：
更新集合：add、remove推溃、update
高級操作：

• union：聯(lián)合（|）
• intersection：交集（&）
• difference：差集（-）
• symmetric_difference：異或（^）

五昂利、函數(shù)式編程

1. 函數(shù)對象

def foo():
    pass

foo：函數(shù)對象
foo()：函數(shù)調(diào)用

a = foo
a()  # 等價函數(shù)調(diào)用foo()

不支持重載，在同一模塊中定義相同名字的函數(shù)美莫，無論參數(shù)個數(shù)页眯，后定義的一個會覆蓋之前的那個。
可以返回多個值厢呵，以元組形式返回窝撵，也可以用多個變量接收返回的多個值。

2. lambda
   返回可調(diào)用的函數(shù)對象
   不需要return來返回結(jié)果
   函數(shù)聲明和定義均在一行

foo = lambda x : x+1 if x > 10 else x - 10
foo(1)

3. 變量查找順序

• 局部作用域
• 全局作用域
• global關(guān)鍵字

4. 閉包

def fx(x):
    def gy(y):
        return x + y
    return gy
foo = fx(5)
print foo(10)    # 結(jié)果15

裝飾器：被用于有切面需求的場景襟铭，較為經(jīng)典的有插入日志碌奉、性能測試、事務(wù)處理寒砖、Web權(quán)限校驗赐劣、Cache等。

• 無參數(shù)decorator
  生成一個新的裝飾器函數(shù)
• 有參decorator
  有參裝飾哩都，裝飾函數(shù)先處理參數(shù)魁兼，再生成一個新的裝飾器函數(shù)，然后對函數(shù)進行裝飾漠嵌。

5. 面向?qū)ο缶幊?br> 特征：

• 抽象/實現(xiàn)
• 封裝/接口
• 合成
• 派生/繼承
• 多態(tài)
• 自省/反射

class A():    # 經(jīng)典類
    pass
class B(object):  # 新式類
    pass

建議使用新式類咐汞，新式類必須有一個父類盖呼；
可使用type()測試，type(A)和type(B)
type(A)：返回<type 'classobj'>
type(B)：返回<type 'type'>
調(diào)用父類的__init__方法：

A.__init__(self)  # 經(jīng)典類
super(B, self).__init__()

實例方法：
方法定義在類中化撕，第一個位置參數(shù)為self几晤，self表示實例對象的本省，只能被實例所調(diào)用植阴；在調(diào)用實例方法時蟹瘾，不需顯示地傳入self，解釋器默認傳入掠手。
Python構(gòu)造函數(shù)：__init__憾朴，但不是真正的構(gòu)造函數(shù)，不會創(chuàng)建對象惨撇。
使用__new__來構(gòu)造對象
使用__init__來初始化對象
當使用A()創(chuàng)建實例時伊脓，默認使用__init__方法初始化對象府寒。
類變量和實例變量：
類變量綁定在類上魁衙，實例共享；實例變量綁定在實例對象上株搔，通常使用self.x來表示實例變量剖淀。給實例對象賦值時，默認創(chuàng)建實例變量纤房；在查找時纵隔，先查找對象本身的屬性實例變量，再查找類的屬性類變量炮姨。

class A(object):
    author = "Guido"
    def __init__(self, page):
        self.page = page
book_a = A(10)
book_b = A(100)
book_a.author = "python"
print book_a.author    # 輸出"python"捌刮，author作為book_a的實例變量
print book_b.author    # 輸出"Guido"，沒有賦值舒岸，使用類變量绅作，可用id()檢查

6. 類方法和靜態(tài)方法
   類方法的第一個位置參數(shù)不是self，而是cls蛾派，表示綁定到類上俄认。
   使用@staticmethod來裝飾一個靜態(tài)方法，靜態(tài)方法不需要self和cls洪乍。
   使用@classmethod來裝飾一個類函數(shù)眯杏。

類方法：

@classmethod
def class_method(cls):
    pass

靜態(tài)方法：

@staticmethod
def static_method(msg):
    print "[" + msg + "]"

子類若沒有自己定義__init__方法，會默認調(diào)用基類的__init__方法壳澳；
若子類定義了__init__方法岂贩，則需要顯式調(diào)用基類的__init__方法，并且傳入self參數(shù)巷波；
super()：只工作在新式類
dir() ：查看對象所有屬性和方法
__dict__：類的字典屬性
__doc__：類的文檔屬性
__new__：類函數(shù)萎津，構(gòu)造對象
__init__：初始化對象
__del__：當對象的引用計數(shù)為0時科平，自動調(diào)用，釋放內(nèi)存姜性，要首先調(diào)用基類的__del__
__X：定義private變量瞪慧，只有類的內(nèi)部可以引用
對于實例對象不存在的屬性進行賦值，會動態(tài)創(chuàng)建這個屬性部念，新式類可以通過設(shè)定__slot__的類屬性來防止這個問題弃酌。

issubclass(sub, sup)  # 判斷是否為子類
isinstance(obj, classType)  # 判斷是否為類的實例

super(A, self) 返回Instance
super(A, cls) 返回type

7. 單元測試

• nose
• pytest
  namespace：相當于字典
  模塊中的變量相當于單例模式
  hashcod要求唯一，計算下標

8. Python單例模式

class A(object):
    instance = None
    def __new__(cls, *args, **kwargs):
        if not cls.instance:
            cls.instance = object.__new__(cls, *args, **kwargs)
            return cls.instance
print id(A())
print id(A())    # 值相同

9. python常用模塊
   模塊文檔API：
   https://docs.python.org/2/library/
   使用場景：

• 操作系統(tǒng)相關(guān)
• 文件路徑處理
• 網(wǎng)絡(luò)處理
• 數(shù)據(jù)處理
  os.path模塊：處理文件路徑

os.path.join("/a", "b", "c", "d.txt")
__file__  # 獲取當前文件/模塊的路徑

os模塊：

• 系統(tǒng)環(huán)境變量
• Linux系統(tǒng)上的文件處理
• 進程處理

os.environ：可以改環(huán)境變量
sys：獲取傳入給程序的外部參數(shù)argv儡炼，進程的輸入輸出流sys.stdout妓湘，sys.stdin環(huán)境信息相關(guān)。

import sys
sys.executable    #判斷程序運行的環(huán)境

Python從外部獲取的參數(shù)為字符串乌询。

# 重定向stdout
_back = sys.stdout
f = open("txt.txt", "w")
sys.stdout = f
print "kkk"
f.close()

sys.platform：查看程序運行在什么平臺
subprocess：

      Popen：用來創(chuàng)建子進程

網(wǎng)絡(luò)相關(guān)：

• urllib
• httplib

數(shù)據(jù)處理：

• xml模塊
• json模塊

六榜贴、virtualenv和virtualenvwrapper

1. virtualenv

pip install virtualenv
pip freeze
pip freeze | wc -l   # 統(tǒng)計安裝的模塊
virtualenv ENV    # 創(chuàng)建一個virtualenv的一個虛擬環(huán)境ENV
source ./ENV/bin/activate  # 啟動ENV
deactivate    # 離開virtualenv環(huán)境
which python    # 查看Python可執(zhí)行文件的路徑

所有安裝在系統(tǒng)范圍內(nèi)的包對于virtualenv是可見的，這意味著若將simplejson安裝在系統(tǒng)Python目錄中妹田，它會自動提供給所有的virtualenv使用唬党。這種行為可以被更改，在創(chuàng)建virtualenv時增加--no-site-packages選項的virtualenv就不會讀取系統(tǒng)包鬼佣，例如：virtualenv ENV --no-site-package驶拱。

2. virtualenvwrapper

建立在virtualenv上的工具，通過它可以方便的創(chuàng)建/激活/管理/銷毀虛擬環(huán)境晶衷。

workon ENV    # 啟用ENV
workon       # 列出所有虛擬環(huán)境
mkvirtualenv  ENV    # 創(chuàng)建
workon ENV
rmvirtualenv  ENV

七蓝纲、回顧

1. 當應(yīng)用計數(shù)為0時，GC回收變量占用的 內(nèi)存晌纫；
   del 變量名：刪除變量税迷，釋放占用的內(nèi)存；
   is語句：用來判斷兩個變量是不是指向同一個內(nèi)存對象锹漱；
2. 聲明編碼格式箭养，支持中文

# coding:utf8  或
# -*- coding:utf8 -*-    # 一般放在第二行
#!/usr/bin/python    # 放在第一行

3. built-in類型

• 數(shù)值類型
• 布爾類型
• 序列類型
• 集合類型
• 映射類型

4. python模塊
   Python程序由多個模塊文件組成，模塊是程序執(zhí)行的唯一入口凌蔬；模塊是可以被其他模塊導(dǎo)入露懒，模塊文件為文件名。

• 模塊執(zhí)行最簡單方法

python [module].py
#! /usr/bin/python      # 當前python解釋器

• 也可以使用./module.py來調(diào)用

模塊中定義了什么：

• 變量[模塊級別]
• 函數(shù)的定義
• 類的定義
• 程序的實際調(diào)用邏輯

5. 數(shù)據(jù)類型
   使用弱類型

• built-in類型
• 自定義的類型（類砂心，integer）

變量名字大小寫敏感懈词，以下劃線、數(shù)字辩诞、字母命名坎弯，以下劃線、字母開頭；
支持多個變量的同時定義抠忘，簡化代碼編寫：
a, b = 'django', 2
數(shù)據(jù)類型：

• 整型：32/64 bit撩炊，在python3已移除
• 長整型：沒有長度限制，受內(nèi)存大小限制
• 浮點型
• 復(fù)數(shù)類型

/  # 普通除法崎脉，兩個均為整數(shù)時拧咳，四舍五入；為浮點數(shù)時囚灼，結(jié)果為浮點數(shù)骆膝；
//  # 地板除，只保留整數(shù)部分

空列表灶体、空元組阅签、空字符串、0均表示False

對象三要素：

• identity(身份)蝎抽，對應(yīng)于內(nèi)存地址政钟，不可修改
• type(類型)，不可修改
• value(值)樟结，immutable不可修改和mutable可修改

list | tuple | string正負下標表示：

• 正：0,1,2,...,n-1
• 負：-n,-n-1,...,-2,-1

list支持extend操作养交，支持原地修改
[list].extend([list])
list(), tuple()：創(chuàng)建了一個新的序列對象
字符串是不可變序列，任何一點修改都會創(chuàng)建新的字符串對象狭吼。每次'+'操作都會生成一個新的字符串對象层坠。
"".join(序列)
拷貝：

• 淺拷貝：list殖妇，tuple工廠函數(shù)刁笙；切片；copy模塊的copy函數(shù)谦趣；
  淺拷貝不會生成一個新的 序列疲吸，指向同一個列表。
• 深拷貝：生成一個新的序列

import copy
c = copy.deepcopy(a)

Tips：持續(xù)更新前鹅。摘悴。。