从零开始：Python基础培训教程 pdf下载

系统全面：零基础入门+编程进阶+开发实战，锻炼编程思维
实用性强：学得会+用得上+做得出，全面提升编程技能
排忧解难：“常见异常与解析”指点新手上路，为编程避坑

本书是指导零基础人员学习并运用 Python 进行编程的实用工具书，在编写过程中充分考虑了读者的理解能力和程序在生活中的应用场景，以基础语法与应用相结合作为一条主线来进行讲解，讲叙内容循序渐进，案例丰富翔实，并且全部来源于实际工作开发中。
本书分为入门篇、进阶篇和高级篇。入门篇注重基础知识的夯实，全方面说明语法的使用规则和实例，并进行系统性的分析，从而激发读者对编程语言的思考，拓展其编写能力。进阶篇概述了面向对象的编程思想，并详细说明了面向对象具有封装、继承、多态的特点。通过基础语法的集成实现队列（Queue）、栈（Stack）的数据结构，它们在程序运行中占据着非常重要位置。然后通过一定的逻辑处理关系集成语法实现冒泡、选择等多种排序算法来满足读者对于算法的好奇心。最后涉及的进程和线程等内容，可以作为高并发优化方案。高级篇通过网络编程实现本地与网络的连接通道，以及网络间的通信，再结合数据库对持久化数据的处理达到实现网络间数据共享的目的。然后，通过使用国人编写的框架pyspider 进行爬虫，以及使用 Django 和 Vue 框架创建 Web 项目。通过 wxpy 库实现 Python 操作微信发送消息等基础功能的开发，最后通过案例讲解当今热门应用微信小程序的开发。
本书适合零基础或基础薄弱，但又想快速掌握 Python 基础技能的读者学习和实践，也可作为编程开发人员提升 Python 技能水平和丰富实战经验的指导用书，同时还可作为广大职业院校、计算机培训班相关专业与技能的教学参考用书。

杨焓，高级软件开发工程师。长期从事软件系统开发、集成和数据分析工作，对多种编程语言和数据库有深入研究，积极探索人工智能在大数据集模型基础上对医学图像、语音识别领域等方面的应用。对物联网行业应用与开发有着丰富的经验，长期着手于程序和物品间网络通信开发，编写智能机器人算法和性能控制。

第1篇　入门篇

1.1初识Python 3
1.1.1　Python的由来 3
1.1.2　Python的应用领域 4
1.1.3　Python 2和Python 3的版本
区别 5
1.2 Python的安装 6
1.2.1　Windows系统的Python
安装 7
1.2.2　Linux系统的Python安装 14
1.3 Python编辑工具 17
1.3.1　Pycharm和Eclipse 18
1.3.2　工具的配置 22
思考与练习 26
常见异常与解析 26
本章小结 28



2.3.4　逻辑运算符 37
2.3.5　成员运算符 37
2.4 数据类型 38
2.4.1　基本数据类型 38
2.4.2　基本类型转换 39
思考与练习 40
常见异常与解析 41
本章小结 42


3.1 集合 44
3.1.1　创建和添加元素 44
3.1.2　删除集合 44
3.1.3　更新集合 45
3.1.4　集合逻辑运算 46
3.2 列表 46
3.2.1　序列与列表 46
3.2.2　列表基本操作 48
3.3 元组与字典 51
3.3.1　元组 52
3.3.2　字典 52
3.4 字符串 57
3.4.1　字符串基本操作 57
3.4.2　字符串常用操作 59
思考与练习 60
常见异常与解析 63
本章小结 64

4.1 条件语句 66
4.1.1　if...else语句 66
4.1.2　if...elif语句 67
4.1.3　嵌套条件语句 68
4.1.4　断言 69
4.1.5　类三目运算 69
4.2 循环语句 70
4.2.1　while循环 70
4.2.2　for循环 72
4.2.3　嵌套for循环 74
4.2.4　循环语句与条件语句 74
4.3 异常 75
4.3.1　异常介绍 75
4.3.2　捕获异常 75
4.3.3　自定义异常 76
思考与练习 77
常见异常与解析 79
本章小结 80

5.1 函数定义 82
5.1.1　函数的定义 82
5.1.2　可变参数和关键字参数 83
5.2 变量与函数 84
5.2.1　函数中的变量 84
5.2.2　私有函数与公开函数 85
5.3 装饰器 86
5.3.1　无参数装饰器 86
5.3.2　带参数装饰器 88
5.4 递归 90
5.4.1　递归出口 90
5.4.2　二分搜索 91
5.4.3　文件查找 91
5.5 匿名函数和高阶函数 92
5.5.1　匿名函数 92
5.5.2　map遍历函数 93
5.5.3　filter过滤函数 94
5.5.4　reduce复合函数 94
5.5.5　sorted排序函数 95
思考与练习 95
常见异常与解析 96
本章小结 98

6.1 re模块 100
6.1.1　常用符号 100
6.1.2　re模块操作 101
6.2 正则与页面爬取 103
6.2.1　requests库 103
6.2.2　爬取今日天气状况 105
思考与练习 106
常见异常与解析 107
本章小结 108

第2篇　进阶篇
7.1 面向对象编程 111
7.1.1　面向对象特性 111
7.1.2　类的成员 111
7.1.3　访问限制 111
7.2 特殊类的方法与函数 113
7.2.1　getter方法和setter方法 113
7.2.2　property函数 114
7.2.3　魔法函数 115
7.3 面向对象程序设计的特点 116
7.3.1　封装 116
7.3.2　继承 116
7.3.3　多态 117
7.4 特殊方法和反射 118
7.4.1　静态方法和类方法 118
7.4.2　反射 119
思考与练习 120
常见异常与解析 121
本章小结 122

8.1 队列和栈数据结构 124
8.1.1　队列 124
8.1.2　栈 125
8.2 排序算法 126
8.2.1　冒泡排序 127
8.2.2　插入排序 127
8.2.3　选择排序 128
思考与练习 128
常见异常与解析 129
本章小结 130

9.1 目录操作 132
9.1.1　创建目录 132
9.1.2　目录基本操作 132
9.2 文件 133
9.2.1　读/写文件 133
9.2.2　删除文件 135
9.2.3　用with语句打开文件 136
思考与练习 137
常见异常与解析 137
本章小结 138

10.1 进程 140
10.1.1　多进程 140
10.1.2　守护进程 142
10.2 线程 143
10.2.1　多线程 143
10.2.2　同步锁 146
10.2.3　守护线程 147
思考与练习 149
常见异常与解析 150
本章小结 152
第3篇　高级篇
11.1 网络编程概述 155
11.1.1　初识TCP/UDP协议 155
11.1.2　套接字简介 157
11.2 socket编程 158
11.3 I/O模式 159
11.3.1　阻塞I/O模式 160
11.3.2　非阻塞I/O模式 161
11.3.3　异步I/O模式 161
11.3.4　I/O复用模式 162
常见异常与解析 163
本章小结 164

12.1 MySQL安装 166
12.1.1　准备工作 166
12.1.2　安装 167
12.2 数据库的使用 171
12.2.1　数据库连接 171
12.2.2　数据库创建 173
12.2.3　数据库表的CRUD 175
12.2.4　事务的ACID特性 182
12.3 非关系型数据库 182
12.3.1　NoSQL的分类 182
12.3.2　Redis安装 183
12.3.3　持久化 185
常见异常与解析 187
本章小结 188

13.1 网页爬虫概述 190
13.1.1　初识爬虫 190
13.1.2　爬虫分类 190
13.2 网页爬取 191
13.2.1　安装pyspider 191
13.2.2　爬取爱动物网站 193
13.2.3　存储数据 197
13.2.4　状态选择 201
常见异常与解析 203
本章小结 206

14.1 常见设计模式 208
14.1.1　单例模式 208
14.1.2　简单工厂模式 211
14.1.3　工厂方法模式 212
14.2 Django 框架 214
14.2.1　初识Django框架 214
14.2.2　搭建Django项目 215
14.2.3　访问MySQL数据库 217
14.2.4　model模型 220
14.2.5　view视图 223
14.3 Web项目 225
14.3.1　项目准备 225
14.3.2　前后端分离 226
14.3.3　访问数据库 229
14.3.4　数据持久化 232
14.3.5　自定义中间件 235
14.3.6　禁止异地同时在线 237
14.3.7　假分页与真分页 240
14.3.8　退出 241
常见异常与解析 242
本章小结 246

15.1 wxpy库应用 248
15.1.1　登录微信 248
15.1.2　发送消息 250
15.2 微信小程序 251
15.2.1　准备工作 251
15.2.2　创建项目 251
15.2.3　建立连接 253
15.3 开发小程序 254
15.3.1　开发须知 254
15.3.2　登录页面 254
15.3.3　APP配置 256
15.4 数据处理 258
15.4.1　初始化数据 258
15.4.2　钩子函数 260
15.4.3　登录信息 261
15.4.4　音乐播放 262
15.4.5　热门电影 263
15.5 小程序调试设置说明 265
常见异常与解析 266
本章小结 268

1.1 初识Python
Python由何而来，又是如何演变的？它能够带来怎样的乐趣？我们又该如何利用它呢？接下来，一起进入Python的世界吧。
1.1.1　Python的由来
Python是由Guido van Rossum创立的。在1989年的圣诞节，Guido希望能创造出一种全新的语言，即一种介于C和shell之间的语言，且功能全面、易学易用，并可拓展。于是他开发了一种新的脚本解释语言，之所以选择Python作为程序的名字，是因为他是Monty Python喜剧团体的爱好者。
1.Python的发展历程
Python的构想是建立在ABC语言上的，在Guido看来，ABC失败的原因主要是作为高级语言出世过早，其平台迁移能力弱，难以添加新功能，仅仅专注于编程初学者，没有把有经验的编程人员纳入其中。追根溯源，非开放语言都是很难发展的，这也是ABC没有流行起来的原因。Guido决心在Python 中避免这些错误，于是Python第一个公开发行版于1991年诞生了。Python 2.0版于2000年10月16日发布，在原有的Python 1.0版中加入了内存回收机制，构成了现在Python语言框架的基础，同年Web框架的Django也诞生了，其中最稳定的是Python 2.7版。Python 3版于2008年12月3日发布，不完全兼容Python 2版。2011年1月，Python被TIOBE编程语言排行榜评为2010年度语言。
有些人喜欢用“胶水语言”来形容Python，是因为它可以很轻松地将许多其他语言编写的模块结合在一起。现在国外有许多名校已将Python语言列入必修课的范围，鼓励学生进行学习。此外，在国内使用Python语言工作的单位数量也在增加。随着语言的发展，Python语言的种类也更加广泛了。
2.Python的分类
有人说Python是用C语言写的，也有人说Python是用Java写的，其实Python是根据语言的实现方式不同来加以区分的，这里主要介绍以下3种。
（1）CPython
CPython 是Python的官方版本，使用C语言实现，使用最为广泛。CPython实现会将源文件（py文件）转换成字节码文件（pyc文件），然后运行在Python虚拟机上。
（2）Jython
Jython是Python的Java实现。Jython可将Python代码动态编译成Java字节码，然后在JVM虚拟机上运行。
（3）IronPython
IronPython是一个NET平台的Python实现，包括完整的Python、执行引擎与运行支持，能够与NET已有的库无缝整合到一起。
这三者与Python之间的关系如图1-1所示。

图 1-1　Python 常见种类实现
除此之外，Python还有RubyPython、Brython等众多种类，当前最主流的Python，其版本就是CPython。
　1.1.2 Python的应用领域
Python可以应用于众多领域，如系统运维、Web网页开发、人工智能、开源云计算技术、GUI图形、爬虫等。业内很多大中型互联网企业都在使用Python，如YouTube、豆瓣、知乎、Google、Yahoo!、Facebook、NASA、百度、腾讯、美团等。
下面就简单介绍Python的应用领域。
（1）系统运维
Python是运维人员必备的编程语言之一。一般说来，Python编写的系统管理脚本在可读性、性能、代码重用度、扩展性等方面都优于普通的shell脚本。如Python运维工具fabric能自动登录其他服务器进行各种操作，这种实现方式使用shell是很难做到的。
（2）Web网页开发
众多大型网站均是使用Python开发的，如有Google、YouTube、Dropbox、豆瓣等，在此领域较为流行的技术性Web框架有Django、Flask、Tornado等，相对于其他语言来说，Python网页使用一个框架就可以集成项目所需要的全部业务，因此更容易学习和使用。
（3）人工智能
人工智能中关于机器学习部分包含有深度学习，在Python中就有TensorFlow这样的深度学习框架。TensorFlow是谷歌公司发布的开源框架，涉及自然语言处理、机器翻译、图像描述、图像分类等一系列技术，这些技术更是当今机器学习的热点部分。谷歌公司把Python作为首选开发语言，并且在Python中涵盖有大量科学计算框架和库，如Matplotlib、Numpy、Scikit-Learn、Pandas，它们的运用场景分别是对数据的绘图、矩阵计算和对数据的建模。这些数据的处理和分析都可以在Python中找到对应的库。
（4）开源云计算技术
云计算管理平台OpenStack是一个云操作系统框架，基于这个框架可以集成不同的各类组件，实现满足不同场景需要的云操作系统。如此功能强大的云计算服务，其项目的构成都是标准的Python项目。
云计算管理平台OpenStack是一个云操作系统框架，基于这个框架可以集成不同的各类组件，实现满足不同场景需要的云操作系统。如此功能强大的云计算服务，其项目的构成都是标准的Python项目。
（5）GUI图形界面
在Python中常见的GUI工具包有PyQT、TkInter、wxPython，这些都是常用的图形化编程模块，此外wxPython还具有跨平台且可视化操作微信的功能。
（6）爬虫
相较其他语言来说，Python拥有较成熟的爬虫技术，其中涉及Scrapy和Pyspider等框架。
Python在生活中的应用远不止这些，它还可以与其他技术结合使用。如OpenCV是一个开源发行的跨平台计算机视觉库，其拥有较丰富的常用图像处理函数库，配合Python可以实现人机互动 、物体识别、图像分割 、人脸识别 、动作识别等多种功能。
由此可见，生活中到处都充满着Python，而且Python是一个简单的、解释型的、交互式的、可移植的、面向对象的脚本编程语言，非常适用于初学编程人员。Python的低门槛让越来越多人喜爱和使用，同样也会给它带来新的生命力。
　1.1.3 Python 2和Python 3的版本区别
随着用户反馈及开发者对开源的积极贡献，Python诞生出越来越适应用户的版本，那么Python 2和Python 3这两个版本有哪些区别呢？Python 3是否只是在Python 2原有基础上进行了继续扩展？下面先对Python的历史进程进行讲述。
2008年 Python 3.0版发布，Python 2.7版于2010年7月3日发布，并计划作为Python 2.x版的最后一版，发布该版的目的在于，通过提供一些两者之间兼容性的措施，使 Python 2.x版的用户更容易将功能移植到 Python 3版上。这种兼容性支持包括Python 2.7版的增强模块，如支持测试自动化的unittest。虽然目前官网关于该版的更新还在持续进行，然而Python 2.7版被认为是一种遗留语言，且它的后续开发，包括现在最主要的 bug 修复，将在2020年完全停止。
下面介绍这两个版本之间的主要区别。
1.性能
Python 3.0版运行 pystone benchmark的速度比Python 2.5版慢30%。Guido认为Python 3.0版有极大的优化空间，尤其在字符串和整形操作上可以取得更好的优化结果。
Python 3.1版性能比Python 2.5版慢15%，还有很大的提升空间。有最新数据测试表明Python 3.7版比Python 2.7版快1.19倍，但是其他Python 3版的速度都没有Python 2.7版快。
2.编码
Python 2.x版对中文编程不太友好，如涉及中文需要在头部使用“# -*- coding: utf-8 -*-”进行编码声明，因为源码文件默认使用ASCII编码格式，而Python 3.x版的源码文件默认使用utf-8编码，也就是说可以用中文进行编码，示例如下：
>>>国产 = 'made in China'
>>>print(国产)
3.语法
Pyhon 3版与Python 2版相比，在语法上进行了很多优化，为方便读者理解和学习下面列举比较常见的6个语法。
（1）print语句
Python 2版中，print是一个语句，无论想输出什么，直接放到print关键字后面即可。Python 3版中，print()是一个函数，像其他函数一样，需要将要输出的内容作为参数来传递。
（2）I/O方法xreadlines()
Python 2版中，文件对象有一个xreadlines()方法，即返回一个迭代器，一次读取文件的一行。这在for循环中尤其实用。在Python 3版中，xreadlines()方法不再可用。
（3）全局函数filter()
在Python 2版中，filter()方法返回一个列表。在Python 3版中，filter()函数返回一个迭代器，不再是列表。
（4）StandardError异常
Python 2版中，StandardError是除StopIteration、GeneratorExit、KeyboardInterrupt、SystemExit外所有其他内置异常的基类。Python 3版中StandardError已经被取消，用Exception取代了。
（5）itertools模块
Python 2.3版引入itertools模块，定义了zip()、map()、filter()的变体，这个变体返回的是迭代器，而非列表。在Python 3版中这些函数返回的本身就是迭代器，所以这些变体函数就被取消了。
（6）全局函数callable()
Python2版中，可以使用全局函数callable()来检查一个对象是否可调用。在Python 3版中，这个全局函数被取消了，可以通过检查其特殊方法__call__()的存在性来确定一个对象是否可以调用。
温馨提示
出于对读者初学语言的考虑，此处仅简单进行了区别说明，可以对部分语法熟悉之后再来回顾，更详细的区别可以参考其官方文档。
1.2 Python的安装
Python的安装与其他语言相比是最简单、快捷的，既可以让软件自己配置环境变量，也可以自定义。不同的操作系统对应的Python安装过程也不同。Python的安装是开始编码的第一步。这里将介绍Windows系统中Python的安装和Linux系统中Python的安装。
Python的安装与其他语言相比是最简单、快捷的，既可以让软件自己配置环境变量，也可以自定义。不同的操作系统对应的Python安装过程也不同。Python的安装是开始编码的第一步。这里将介绍Windows系统中Python的安装和Linux系统中Python的安装。
1.2.1　Windows系统的Python安装
初学者普遍使用Windows操作系统，因此本书后续将采用Windows系统进行平台开发。众所周知，Python是开源免费的，读者只需要选择适合自己的版本进行安装即可。

为什么写这本书？
Python的编程功能十分强大，在业界越来越流行，使很多无编程基础的读者也对Python语言编程充满兴趣。然而网络上的资料往往鱼龙混杂或是太过笼统，无法满足读者个性化的学习需求，因此，作者编写本书为想要学习Python的读者提供一个正确的学习途径。
本书的特点是什么？
本书力求简单、实用，注重学习过程中的疑难解答和开发应用，并在基础语法部分通过实例与分析相结合，帮助读者快速上手，本书特点如下。
● 易学易懂。语法和实例相结合，多方面进行系统化分析，以一个语法知识点做到多实例映射，通过延伸的知识点进行比较，多角度分析和思考，加深读者的理解，让读者可以轻松和有趣地学习。
● 实用性强。入门篇和进阶篇的每章都安排有“思考与练习”的内容，以加强读者的学习思考和动手能力。另外，高级篇针对Python的常见应用，通过列举项目讲解其开发的相关技能，使读者可以涉猎软件的多方面应用。
● 排忧解难。每章安排有“常见异常与解析”的内容，在学习过程中，针对容易出现的异常问题或疑难进行解答说明，避免读者在学习过程中少走弯路。
本书内容安排是什么？
本书共分为3篇，包括15章内容，其具体安排与结构如下。


写给读者的建议
本书不仅适用于零基础读者，同样适用于有语言基础的读者。本书内容涉及的知识面广泛，囊括了多种热门应用。另外，在部分章节中会出现一些额外的知识点，零基础的读者也无须担心，这些在温馨提示中都可查询相关说明。
本书列举大量实例，以直观且可操作性强的形式进行详细说明，带领读者进行理解和记忆。在入门篇和进阶篇的各章节中都设有“思考和练习”的内容，通过提问的方式进行内容回顾练习和思考拓展。还设有“常见异常与解析”，即总结编程过程中可能出现的异常或者相关异常，并对其进行详细解析及提供处理方法，建议读者边学习边调试。高级篇涉及多种类型的应用软件项目，供感兴趣的读者参考学习。
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为方便读者学习和操作，特别赠送以下资源。
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本书由凤凰高新教育策划，杨焓编写。在编写过程中，我们竭尽所能地为您呈现最好、最全的实用内容，但仍难免有疏漏和不妥之处，敬请广大读者不吝指正。
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