Python应用开发实践

第 1 章开发简单应用　1
1.1　重要提示　2
1.2　安装的先决条件　2
1.2.1　安装 Python　3
1.3　本书的主题　8
1.3.1　了解本书人物　8
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第 1 章开发简单应用　1
1.1　重要提示　2
1.2　安装的先决条件　2
1.2.1　安装 Python　3
1.3　本书的主题　8
1.3.1　了解本书人物　8
1.4　简单的脚本—兽人之袭
v0.0.1　9
1.4.1　游戏简介—兽人之袭
v0.0.1　10
1.4.2　问题说明　10
1.4.3　伪代码—0.0.1 版本　10
1.4.4　代码查看　11
1.4.5　运行兽人之袭 v0.0.1　14
1.5　使用函数—兽人之袭
v0.0.5　14
1.5.1　重新回顾以前的版本　15
1.5.2　有攻击功能的伪代码—版本 0.0.5　17
1.5.3　代码查看　19
1.5.4　运行兽人之袭 v0.0.5　21
1.6　使用面向对象编程—兽人之袭 v1.0.0　22
1.6.1　功能需求的优先度　23
1.6.2　问题说明　24
1.6.3　重新设计代码　24
1.6.4　描绘整个场景　25
1.6.5　代码查看　27
1.6.6　运行兽人之袭 v1.0.0　31
1.7　Python 中的抽象基类　32
1.7.1　练习　33
1.8　小结　34
1.8.1　对电子书读者非常重要的提示　34
第 2 章异常处理　36
2.1　修改兽人之袭 v1.0.0　36
2.1.1　问题调试　37
2.1.2　bug 修复中……　38
2.2　异常　39
2.2.1　什么是异常　39
2.2.2　最常见的异常　39
2.2.3　异常处理　40
2.2.4　异常的抛出和再抛出　42
2.2.5　try...except 的 else 代码块　43
2.2.6　finally... 清理吧　44
2.3　回归游戏—兽人之袭
v1.1.0　45
2.3.1　准备工作　45
2.3.2　增加异常处理代码　46
2.3.3　运行兽人之袭 v1.1.0　47
2.4　自定义异常　48
2.4.1　准备工作　48
2.4.2　自定义异常— 问题所在　49
2.4.3　编写一个新的异常类　50
2.4.4　扩展异常类　51
2.4.5　继承 exception 类　53
2.5　练习　55
2.6　小结　56
第 3 章　模块化、包和部署　57
3.1　选择一种版本控制规约　58
3.1.1　连续递增　58
3.1.2　使用日期格式　59
3.1.3　语义版本控制方案　59
3.2　代码模块化　60
3.2.1　兽人之袭 v2.0.0　60
3.3　创建 Python 包　62
3.3.1　从包中录入　63
3.4　在 PyPI 上发布包　64
3.4.1　发行版本准备　65
3.4.2　上传发行版　69
3.4.3　一条命令完成所有的 事情　73
3.4.4　安装你自己的发行版　73
3.5　使用私有的 PyPI 仓库　75
3.5.1　步骤 1—安装 pypiserver　75
3.5.2　步骤 2—创建一个新的 源代码发行版　75
3.5.3　步骤 3—启动本地 服务器　76
3.5.4　步骤 4—安装私有 发行版　76
3.6　创建增量发布　77
3.6.1　打包并上传新版本　77
3.6.2　升级已经安装的版本　77
3.7　代码的版本控制　78
3.7.1　Git 资源　78
3.7.2　安装 Git　78
3.7.3　配置你的验证信息　79
3.7.4　Git 基础术语　79
3.7.5　创建并使用本地仓库　80
3.8　使用 Git 的 GUI 客户端　83
3.9　练习　84
3.10　小结　85
第 4 章　代码文档和最佳实践　86
4.1　编写代码文档　87
4.1.1　文档字符串　88
4.1.2　reStructuredText 简介　89
4.1.3　使用 RST 的文档 字符串　92
4.1.4　文档字符串格式化风格　94
4.1.5　自动生成文档字符串 stubs　95
4.1.6　使用 Sphinx 生成文档　97
4.2　Python 编码标准　103
4.3　代码分析—我们做得 怎么样呢　105
4.3.1　使用 IDE 进行代码 分析　105
4.3.2　Pylint　106
4.4　练习　110
4.5　小结　110
第 5 章　单元测试和重构　111
5.1　本章的组织方式　111
5.1.1　重要说明　112
5.2　为何要进行测试　112
5.2.1　提出了一个新的需求　112
5.2.2　你实现了这个功能　113
5.2.3　但是有些事情似乎 不对了……　114
5.2.4　它需要完全测试　115
5.3　单元测试　115
5.3.1　Python 的 unittest 框架　116
5.4　为应用程序编写单元测试　121
5.4.1　创建测试包　121
5.4.2　为单元测试创建新 的类　122
5.4.3　第 1 个单元测试— 受伤方的选择　123
5.4.4　运行第 1 个单元测试　124
5.4.5　第 2 个单元测试— 占领木屋　124
5.4.6　创建自己的测试模块　127
5.4.7　批量执行单元测试　127
5.5　使用模拟库的单元测试　128
5.5.1　Mock 的简介　128
5.5.2　让我们开始 Mock 吧　129
5.5.3　在单元测试中使用 Mock 对象　131
5.5.4　使用补丁　133
5.5.5　第 3 个单元测试— play 方法　135
5.6　你的代码被覆盖到了吗　139
5.6.1　解决导入错误　140
5.7　其他单元测试工具　141
5.7.1　Doctest　141
5.7.2　Nose　141
5.7.3　Pytest　142
5.8　重构的前言　142
5.8.1　绕个弯路—可测试性重构　144
5.9　重构　144
5.9.1　什么是重构　145
5.9.2　为什么要进行重构　145
5.9.3　何时进行重构　145
5.9.4　如何进行重构　146
5.9.5　移动　148
5.10　重新审视单元测试　150
5.10.1　可测试化重构　150
5.10.2　第 4 个单元测试— setup_game_scenario　152
5.11　练习　152
5.11.1　重构和重新设计练习　153
5.12　小结　153
第 6 章　设计模式　154
6.1　设计模式的介绍　154
6.1.1　设计模式的分类　155
6.2　Python 语言和设计模式　156
6.2.1　一级函数　157
6.2.2　类作为一级对象　157
6.2.3　闭包　158
6.2.4　各种特性　159
6.2.5　鸭子类型　160
6.3　本章余下内容的结构　161
6.4　快进—兽人之袭
v6.0.0　162
6.5　策略模式　164
6.5.1　策略场景—跳跃 特性　164
6.5.2　策略—主要的问题　165
6.5.3　策略—尝试解决 方案　166
6.5.4　策略—重新考虑 设计　168
6.5.5　策略方案 1— 传统方法　169
6.5.6　策略方案 2— Python 方法　172
6.6　简单工厂　174
6.6.1　简单工厂场景— 招募特性　174
6.6.2　简单工厂— 主要的问题　175
6.6.3　简单工厂—重新 考虑设计　176
6.6.4　简单工厂方案 1— 传统方法　177
6.6.5　简单工厂方案 2— Python 方法　178
6.7　抽象工厂模式　180
6.7.1　抽象工厂场景— 饰品店　181
6.7.2　抽象工厂—主要的 问题　184
6.7.3　抽象工厂—重新考虑 设计　184
6.7.4　抽象工厂方案— Python 方法　186
6.8　适配器模式　188
6.8.1　适配器模型—精灵的 远房亲戚　189
6.8.2　适配器—主要的 问题　189
6.8.3　适配器—尝试解决 方案　190
6.8.4　适配器解决方案— Python 方法　191
6.9　小结　194
第 7 章　性能—识别瓶颈　195
7.1　三个性能章节的总览　195
7.1.1　更注重运行时的性能　195
7.1.2　关于性能的第 1 个 章节　196
7.1.3　关于性能的第 2 个 章节　196
7.1.4　关于性能的第 3 个 章节　196
7.1.5　看一下应用性能提升　196
7.2　游戏场景—寻找黄金　197
7.2.1　顶层算法　199
7.2.2　查看最初的代码　200
7.2.3　运行代码　202
7.3　主要的问题　203
7.4　识别瓶颈　204
7.4.1　衡量执行时间　204
7.4.2　监测代码片段的运行 时间　205
7.4.3　代码分析　206
7.5　内存分析　212
7.5.1　memory_profiler 包　212
7.6　算法效率和复杂度　214
7.6.1　算法效率　214
7.6.2　算法复杂度　214
7.7　大 O 符号　214
7.7.1　大 O 复杂类　215
7.8　小结　221
第 8 章　性能优化 1　222
8.1　本章的前提　223
8.2　本章的组织方式　223
8.3　回顾 “寻找黄金” 的场景　224
8.3.1　选择问题的数据大小　224
8.3.2　分析最初的代码　224
8.4　优化 “寻找黄金”—
第 1 部分　225
8.4.1　调整算法—平方根　225
8.4.2　跳过点操作符　228
8.4.3　使用本地范围　230
8.5　性能优化的一些事项　232
8.5.1　列表推导式　233
8.5.2　记录执行时间　234
8.5.3　字典推导式　235
8.5.4　交换条件块和 for 循环　235
8.5.5　在循环中使用 try 语句　236
8.5.6　选择正确的数据结构　237
8.5.7　collections 模块　238
8.5.8　生成器和生成器 表达式　241
8.5.9　itertools 模块　245
8.6　练习　247
8.7　小结　247
第 9 章　性能优化 2—NumPy 和 并行化　248
9.1　本章的先决条件　248
9.2　本章的组织方式　248
9.3　NumPy 的简介　249
9.3.1　安装 NumPy　250
9.3.2　创建数组对象　250
9.3.3　简单的数组操作　251
9.3.4　数组切割和索引　252
9.3.5　广播　254
9.3.6　其他功能　255
9.3.7　从哪里能获得更多关于 NumPy 的信息　262
9.4　优化 “寻找黄金”—
第 2 部分　262
9.4.1　“寻找黄金” 优化— 优化四　262
9.4.2　“寻找黄金” 优化— 优化五　264
9.5　使用 multiprocessing 模块的 并行化　267
9.5.1　并行化简介　267
9.5.2　全局解释器锁　268
9.5.3　multiprocessing 模块　268
9.6　“寻找黄金” 程序并行化　271
9.6.1　重访黄金领地　271
9.6.2　“寻找黄金” 优化— 优化六，并行化　273
9.7　进一步阅读　277
9.7.1　JIT 编译器　277
9.8　小结　278
第 10 章简单的图形应用程序　280
10.1　GUI 框架概述　281
10.1.1　Tkinter　281
10.1.2　PyQt　281
10.1.3　PySide　282
10.1.4　Kivy　282
10.1.5　wxPython　282
10.2　GUI 编程设计注意事项　283
10.2.1　了解用户的需求　283
10.2.2　开发用户故事　283
10.2.3　简单性和可访问性　283
10.2.4　一致性　284
10.2.5　可预测性和熟悉性　284
10.2.6　其他设计考虑　284
10.3　事件驱动编程　284
10.3.1　事件　285
10.3.2　事件处理　285
10.3.3　事件循环　285
10.4　使用 Tkinter 进行 GUI 编程　286
10.4.1　Tkinter 的文件链接　286
10.4.2　Tkinter 中的 mainloop()　286
10.4.3　简单 GUI 应用程序—
第 1 步　287
10.4.4　简单 GUI 应用程序—
第 2 步　289
10.4.5　Tkinter 中的 GUI
控件　290
10.4.6　布局管理　292
10.4.7　Tkinter 中的事件　294
10.4.8　Tkinter 中的事件 处理　296
10.5　项目 1—兽人之袭
v10.0.0　298
10.5.1　游戏场景　298
10.5.2　问题声明　298
10.5.3　编写代码　299
10.5.4　运行应用程序　305
10.6　MVC 架构　306
10.6.1　模型　307
10.6.2　视图　307
10.6.3　控制器　307
10.6.4　MVC 的好处　308
10.7　项目 2—兽人之袭
v10.1.0　308
10.7.1　重新修改 HutGame 类　308
10.7.2　创建 MVC 类　309
10.7.3　MVC 对象间的通信　310
10.7.4　查看代码　314
10.7.5　Model 类　315
10.7.6　View 类　316
10.7.7　运行应用程序　317
10.8　测试 GUI 应用程序　317
10.8.1　测试注意事项　318
10.9　练习　319
10.10　扩展阅读　320
10.11　小结　322
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