第一部分 数据结构
第 1 章 Python 数据模型
1.1 本章新增内容
1.2 一摞 Python 风格的纸牌
1.3 特殊方法是如何使用的
1.3.1 模拟数值类型
1.3.2 字符串表示形式
1.3.3 自定义类型的布尔值
1.3.4 容器 API
1.4 特殊方法概述
1.5 len为什么不是方法
1.6 本章小结
1.7 延伸阅读
第 2 章 丰富的序列
2.1 本章新增内容
2.2 内置序列类型概览
2.3 列表推导式和生成器表达式
2.3.1 列表推导式对可读性的影响
2.3.2 列表推导式与 map和 filter比较
2.3.3 笛卡儿积
2.3.4 生成器表达式
2.4 元组不仅仅是不可变列表
2.4.1 用作记录
2.4.2 用作不可变列表
2.4.3 列表和元组方法的比较
2.5 序列和可迭代对象拆包
2.5.1 使用 *获取余下的项
2.5.2 在函数调用和序列字面量中使用 *拆包
2.5.3 嵌套拆包
2.6 序列模式匹配
使用模式匹配序列实现一个解释器
2.7 切片
2.7.1 为什么切片和区间排除最后一项
2.7.2 切片对象
2.7.3 多维切片和省略号
2.7.4 为切片赋值
2.8 使用 +和 *处理序列
2.8.1 构建嵌套列表
2.8.2 使用增量赋值运算符处理序列
2.8.3 一个 +=运算符赋值谜题
2.9 list.sort与内置函数 sorted
2.10 当列表不适用时
2.10.1 数组
2.10.2 memoryview
2.10.3 NumPy
2.10.4 双端队列和其他队列
2.11 本章小结
2.12 延伸阅读
第 3 章 字典和集合
3.1 本章新增内容
3.2 字典的现代句法
3.2.1 字典推导式
3.2.2 映射拆包
3.2.3 使用 |合并映射
3.3 使用模式匹配处理映射
3.4 映射类型的标准 API
3.4.1 “可哈希”指什么
3.4.2 常用映射方法概述
3.4.3 插入或更新可变的值
3.5 自动处理缺失的键
3.5.1 defaultdict:处理缺失键的另一种选择
3.5.2 __missing__方法
3.5.3 标准库对 __missing__方法的使用不一致
3.6 dict的变体
3.6.1 collections.OrderedDict
3.6.2 collections.ChainMap
3.6.3 collections.Counter
3.6.4 shelve.Shelf
3.6.5 子类应继承 UserDict而不是 dict
3.7 不可变映射
3.8 字典视图
3.9 dict的实现方式对实践的影响
3.10 集合论
3.10.1 set字面量
3.10.2 集合推导式
3.11 集合的实现方式对实践的影响
集合运算
3.12 字典视图的集合运算
3.13 本章小结
3.14 延伸阅读
第 4 章 Unicode 文本和字节序列
4.1 本章新增内容
4.2 字符问题
4.3 字节概要
4.4 基本的编码解码器
4.5 处理编码和解码问题
4.5.1 处理 UnicodeEncodeError
4.5.2 处理 UnicodeDecodeError
4.5.3 加载模块时编码不符合预期抛出的 SyntaxError
4.5.4 如何找出字节序列的编码
4.5.5 BOM:有用的鬼符
4.6 处理文本文件
了解默认编码
4.7 为了正确比较而规范化 Unicode 字符串
4.7.1 大小写同一化
4.7.2 规范化文本匹配的实用函数
4.7.3 极端“规范化”:去掉变音符
4.8 Unicode 文本排序
使用 Unicode 排序算法排序
4.9 Unicode 数据库
4.9.1 按名称查找字符
4.9.2 字符的数值意义
4.10 支持 str和 bytes的双模式 API
4.10.1 正则表达式中的 str和 bytes
4.10.2 os函数中的 str和 bytes
4.11 本章小结
4.12 延伸阅读
第 5 章 数据类构建器
5.1 本章新增内容
5.2 数据类构建器概述
主要功能
5.3 典型的具名元组
5.4 带类型的具名元组
5.5 类型提示入门
5.5.1 运行时没有作用
5.5.2 变量注解句法
5.5.3 变量注解的意义
5.6 @dataclass详解
5.6.1 字段选项
5.6.2 初始化后处理
5.6.3 带类型的类属性
5.6.4 初始化不作为字段的变量
5.6.5 @dataclass示例:都柏林核心模式
5.7 数据类导致代码异味
5.7.1 把数据类用作脚手架
5.7.2 把数据类用作中间表述
5.8 模式匹配类实例
5.8.1 简单类模式
5.8.2 关键字类模式
5.8.3 位置类模式
5.9 本章小结
5.10 延伸阅读
第 6 章 对象引用、可变性和垃圾回收
6.1 本章新增内容
6.2 变量不是盒子
6.3 同一性、相等性和别名
6.3.1 在 ==和 is之间选择
6.3.2 元组的相对不可变性
6.4 默认做浅拷贝
为任意对象做浅拷贝和深拷贝
6.5 函数的参数是引用时
6.5.1 不要使用可变类型作为参数的默认值
6.5.2 防御可变参数
6.6 del和垃圾回收
6.7 Python 对不可变类型施加的把戏
6.8 本章小结
6.9 延伸阅读
第二部分 函数即对象
第 7 章 函数是一等对象
7.1 本章新增内容
7.2 把函数视为对象
7.3 高阶函数
map、filter和 reduce的现代替代品
7.4 匿名函数
7.5 9 种可调用对象
7.6 用户定义的可调用类型
7.7 从位置参数到仅限关键字参数
仅限位置参数
7.8 支持函数式编程的包
7.8.1 operator模块
7.8.2 使用 functools.partial冻结参数
7.9 本章小结
7.10 延伸阅读
第 8 章 函数中的类型提示
8.1 本章新增内容
8.2 关于渐进式类型
8.3 渐进式类型实践
8.3.1 Mypy 初体验
8.3.2 让 Mypy 严格要求
8.3.3 参数的默认值
8.3.4 使用 None表示默认值
8.4 类型由受支持的操作定义
8.5 注解中可用的类型
8.5.1 Any类型
8.5.2 简单的类型和类
8.5.3 Optional类型和 Union类型
8.5.4 泛化容器
8.5.5 元组类型
8.5.6 泛化映射
8.5.7 抽象基类
8.5.8 Iterable
8.5.9 参数化泛型和 TypeVar
8.5.10 静态协议
8.5.11 Callable
8.5.12 NoReturn
8.6 注解仅限位置参数和变长参数
8.7 类型不完美,测试须全面
8.8 本章小结
8.9 延伸阅读
第 9 章 装饰器和闭包
9.1 本章新增内容
9.2 装饰器基础知识
9.3 Python 何时执行装饰器
9.4 注册装饰器
9.5 变量作用域规则
9.6 闭包
9.7 nonlocal声明
变量查找逻辑
9.8 实现一个简单的装饰器
工作原理
9.9 标准库中的装饰器
9.9.1 使用 functools.cache做备忘
9.9.2 使用 lru_cache
9.9.3 单分派泛化函数
9.10 参数化装饰器
9.10.1 一个参数化注册装饰器
9.10.2 参数化 clock装饰器
9.10.3 基于类的 clock装饰器
9.11 本章小结
9.12 延伸阅读
第 10 章 使用一等函数实现设计模式
10.1 本章新增内容
10.2 案例分析:重构策略模式
10.2.1 经典的策略模式
10.2.2 使用函数实现策略模式
10.2.3 选择最佳策略的简单方式
10.2.4 找出一个模块中的全部策略
10.3 使用装饰器改进策略模式
10.4 命令模式
10.5 本章小结
10.6 延伸阅读
第三部分 类和协议
第 11 章 符合 Python 风格的对象
11.1 本章新增内容
11.2 对象表示形式
11.3 再谈向量类
11.4 备选构造函数
11.5 classmethod与 staticmethod
11.6 格式化显示
11.7 可哈希的 Vector2d
11.8 支持位置模式匹配
11.9 第 3 版 Vector2d的完整代码
11.10 Python 私有属性和“受保护”的属性
11.11 使用 __slots__节省空间
11.11.1 简单衡量 __slots__节省的内存
11.11.2 总结 __slots__的问题
11.12 覆盖类属性
11.13 本章小结
11.14 延伸阅读
第 12 章 序列的特殊方法
12.1 本章新增内容
12.2 Vector类:用户定义的序列类型
12.3 Vector类第 1 版:与 Vector2d类兼容
12.4 协议和鸭子类型
12.5 Vector类第 2 版:可切片的序列
12.5.1 切片原理
12.5.2 能处理切片的 __getitem__方法
12.6 Vector类第 3 版:动态存取属性
12.7 Vector类第 4 版:哈希和快速等值测试
12.8 Vector类第 5 版:格式化
12.9 本章小结
12.10 延伸阅读
第 13 章 接口、协议和抽象基类
13.1 类型图
13.2 本章新增内容
13.3 两种协议
13.4 利用鸭子类型编程
13.4.1 Python 喜欢序列
13.4.2 使用猴子补丁在运行时实现协议
13.4.3 防御性编程和“快速失败”
13.5 大鹅类型
13.5.1 子类化一个抽象基类
13.5.2 标准库中的抽象基类
13.5.3 定义并使用一个抽象基类
13.5.4 抽象基类句法详解
13.5.5 子类化抽象基类 Tombola
13.5.6 抽象基类的虚拟子类
13.5.7 register的实际使用
13.5.8 使用抽象基类实现结构类型
13.6 静态协议
13.6.1 为 double函数添加类型提示
13.6.2 运行时可检查的静态协议
13.6.3 运行时协议检查的局限性
13.6.4 支持静态协议
13.6.5 设计一个静态协议
13.6.6 协议设计最佳实践
13.6.7 扩展一个协议
13.6.8 numbers模块中的抽象基类和 Numeric 协议
13.7 本章小结
13.8 延伸阅读
第 14 章 继承:瑕瑜互见
14.1 本章新增内容
14.2 super()函数
14.3 子类化内置类型很麻烦
14.4 多重继承和方法解析顺序
14.5 混入类
不区分大小写的映射
14.6 多重继承的实际运用
14.6.1 抽象基类也是混入类
14.6.2 ThreadingMixIn和 ForkingMixIn
14.6.3 Django 泛化视图混入类
14.6.4 Tkinter 中的多重继承
14.7 应对多重继承
14.7.1 优先使用对象组合,而不是类继承
14.7.2 理解不同情况下使用继承的原因
14.7.3 使用抽象基类显式表示接口
14.7.4 通过混入明确重用代码
14.7.5 为用户提供聚合类
14.7.6 仅子类化为子类化设计的类
14.7.7 避免子类化具体类
14.7.8 Tkinter 的好、不好以及令人厌恶的方面
14.9 本章小结
14.10 延伸阅读
第 15 章 类型提示进阶
15.1 本章新增内容
15.2 重载的签名
15.2.1 重载 max函数
15.2.2 重载 max函数的启示
15.3 TypedDict
15.4 类型校正
15.5 在运行时读取类型提示
15.5.1 注解在运行时的问题
15.5.2 解决这个问题
15.6 实现一个泛化类
泛型基本术语
15.7 型变
15.7.1 一个不变的自动售货机
15.7.2 一个协变的自动售货机
15.7.3 一个逆变的垃圾桶
15.7.4 型变总结
15.8 实现泛化静态协议
15.9 本章小结
15.10 延伸阅读
第 16 章 运算符重载
16.1 本章新增内容
16.2 运算符重载入门
16.3 一元运算符
16.4 重载向量加法运算符 +
16.5 重载标量乘法运算符 *
16.6 把 @当作中缀运算符使用
16.7 算术运算符总结
16.8 众多比较运算符
16.9 增量赋值运算符
16.10 本章小结
16.11 延伸阅读
第四部分 控制流
第 17 章 迭代器、生成器和经典协程
17.1 本章新增内容
17.2 单词序列
17.3 序列可以迭代的原因:iter函数
使用 iter处理可调用对象
17.4 可迭代对象与迭代器
17.5 为 Sentence类实现 __iter__方法
17.5.1 Sentence类第 2 版:经典迭代器
17.5.2 不要把可迭代对象变成迭代器
17.5.3 Sentence类第 3 版:生成器函数
17.5.4 生成器的工作原理
17.6 惰性实现版本
17.6.1 Sentence类第 4 版:惰性生成器
17.6.2 Sentence类第 5 版:惰性生成器表达式
17.7 何时使用生成器表达式
17.8 一个等差数列生成器
使用 itertools模块生成等差数列
17.9 标准库中的生成器函数
17.10 可迭代的归约函数
17.11 yield from:从子生成器中产出
17.11.1 重新实现 chain
17.11.2 遍历树状结构
17.12 泛化可迭代类型
17.13 经典协程
17.13.1 示例:使用协程计算累计平均值
17.13.2 让协程返回一个值
17.13.3 经典协程的泛化类型提示
17.14 本章小结
17.15 延伸阅读
第 18 章 with、match和 else块
18.1 本章新增内容
18.2 上下文管理器和 with块
18.2.1 contextlib包中的实用工具
18.2.2 使用 @contextmanager
18.3 案例分析:lis.py 中的模式匹配
18.3.1 Scheme 句法
18.3.2 导入和类型
18.3.3 解析器
18.3.4 环境
18.3.5 REPL
18.3.6 求值函数
18.3.7 实现闭包的 Procedure类
18.3.8 使用 OR 模式
18.4 先做这个,再做那个:if语句之外的 else块
18.5 本章小结
18.6 延伸阅读
第 19 章 Python 并发模型
19.1 本章新增内容
19.2 全景概览
19.3 术语定义
进程、线程和声名狼藉的 Python GIL
19.4 一个演示并发的“Hello World”示例
19.4.1 使用线程实现旋转指针
19.4.2 使用进程实现旋转指针
19.4.3 使用协程实现旋转指针
19.4.4 对比几版 supervisor函数
19.5 GIL 真正的影响
快速问答
19.6 自建进程池
19.6.1 基于进程的方案
19.6.2 理解用时
19.6.3 利用多核进行素数检测的程序代码
19.6.4 实验:进程数多一些或少一些
19.6.5 基于线程的方案并不可靠
19.7 多核世界中的 Python
19.7.1 系统管理
19.7.2 数据科学
19.7.3 服务器端 Web 和移动开发
19.7.4 WSGI 应用程序服务器
19.7.5 分布式任务队列
19.8 本章小结
19.9 延伸阅读
19.9.1 使用线程和进程实现并发
19.9.2 GIL
19.9.3 标准库之外的并发世界
19.9.4 Python 之外的并发和伸缩世界
第 20 章 并发执行器
20.1 本章新增内容
20.2 并发网络下载
20.2.1 依序下载的脚本
20.2.2 使用 concurrent.futures模块下载
20.2.3 future 对象在哪里
20.3 使用 concurrent.futures启动进程
重写多核版素数检测程序
20.4 实验 Executor.map方法
20.5 显示下载进度并处理错误
20.5.1 flags2 系列示例处理错误的方式
20.5.2 使用 futures.as_completed函数
20.6 本章小结
20.7 延伸阅读
第 21 章 异步编程
21.1 本章新增内容
21.2 一些定义
21.3 一个 asyncio示例:探测域名
Guido 阅读异步代码的技巧
21.4 新概念:可异步调用对象
21.5 使用 asyncio和 HTTPX 下载
21.5.1 原生协程的秘密:默默无闻的生成器
21.5.2 “不成功便成仁”问题
21.6 异步上下文管理器
21.7 增强 asyncio版下载脚本的功能
21.7.1 使用 asyncio.as_completed和一个线程
21.7.2 使用信号量限制请求
21.7.3 每次下载发起多个请求
21.8 把任务委托给执行器
21.9 使用 asyncio编写服务器
21.9.1 一个 FastAPI Web 服务
21.9.2 一个使用 asyncio编写的 TCP 服务器
21.10 异步迭代和异步可迭代对象
21.10.1 异步生成器函数
21.10.2 异步生成器表达式和异步推导式
21.11 asyncio之外的异步世界:Curio
21.12 异步对象的类型提示
21.13 异步原理与陷阱
21.13.1 阻塞型调用导致漫长等待
21.13.2 I/O 密集型系统的误区
21.13.3 绕开 CPU 密集型陷阱
21.14 本章小结
21.15 延伸阅读
第五部分 元编程
第 22 章 动态属性和特性
22.1 本章新增内容
22.2 使用动态属性转换数据
22.2.1 使用动态属性访问 JSON 类数据
22.2.2 处理无效属性名
22.2.3 使用 __new__方法灵活创建对象
22.3 计算特性
22.3.1 第 1 步:数据驱动属性创建
22.3.2 第 2 步:通过特性获取链接的记录
22.3.3 第 3 步:用特性覆盖现有属性
22.3.4 第 4 步:自己实现特性缓存
22.3.5 第 5 步:使用 functools缓存特性
22.4 使用特性验证属性
22.4.1 LineItem类第 1 版:表示订单中商品的类
22.4.2 LineItem类第 2 版:能验证值的特性
22.5 特性全解析
22.5.1 特性覆盖实例属性
22.5.2 特性的文档
22.6 定义一个特性工厂函数
22.7 处理属性删除操作
22.8 处理属性的重要属性和函数
22.8.1 影响属性处理方式的特殊属性
22.8.2 处理属性的内置函数
22.8.3 处理属性的特殊方法
22.9 本章小结
22.10 延伸阅读
第 23 章 属性描述符
23.1 本章新增内容
23.2 描述符示例:属性验证
23.2.1 LineItem类第 3 版:一个简单的描述符
23.2.2 LineItem类第 4 版:为储存属性自动命名
23.2.3 LineItem类第 5 版:一种新型描述符
23.3 覆盖型描述符与非覆盖型描述符对比
23.3.1 覆盖型描述符
23.3.2 没有 __get__方法的覆盖型描述符
23.3.3 非覆盖型描述符
23.3.4 覆盖类中的描述符
23.4 方法是描述符
23.5 描述符用法建议
23.6 描述符的文档字符串和覆盖删除操作
23.7 本章小结
23.8 延伸阅读
第 24 章 类元编程
24.1 本章新增内容
24.2 身为对象的类
24.3 type:内置的类工厂函数
24.4 类工厂函数
24.5 引出 __init_subclass__
为什么 __init_subclass__不能配置 __slots__
24.6 使用类装饰器增强类的功能
24.7 导入时和运行时比较
求解时间实验
24.8 元类入门
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