Python核心编程 第3版

全面涵盖当今应用开发中的众多领域
为中级Python开发人员提供杰出实践方法
涵盖大量实用的代码案例
每章末尾的习题有助于巩固所学知识

想进一步提升Python编程水平？请深入分析真实应用程序中使用的大量相关主题
涵盖了正则表达式、Internet/网络编程、GUI、SQL/数据库/ORM、多线程、Web开发
了解当前的开发区域，比如Google+、Twitter、MongoDB、OAuth、Python 3迁移、Java/Jython
囊括有关Django、Google App Engine、CSV/JSON/XML和Microsoft Office的全新内容。
包含Python 2和Python 3代码，以便立即可以使用
提供了代码片段、互动案例和实用练习，旨在巩固Python技能


Python是一种灵活、可靠且具有表现力的编程语言，它将编译语言的强大与脚本语言的简洁性、快速开发特性整合起来。在本书中，杰出Python开发人员兼企业培训师Wesley Chun会帮助您将Python技能提升到更高的水平。
本书涵盖了成为一名技术全面的Python开发人员所需的一切内容。本书讲解了应用开发相关的多个领域，而且书中的内容可以立即应用到项目开发中。此外，本书还包含了一些使用Python 2和Python 3编写的代码案例，以及一些代码移植技巧。有些代码片段甚至无须修改就可以运行在Python 2.x或Python 3.x上。

本书讲解了如下内容：
学习专业的Python风格、杰出实践以及好的编程习惯；
使用TCP、UDP、XML-RPC来开发客户端和服务器，并供高级的库（比如SocketServer和Twisted）使用使用Tkinter和其他可用的工具来开发GUI应用；
通过使用C/C++编写扩展，或者使用多线程来编写I/O密集型代码，提升应用的性能；
探究QSL和关系数据库、ORM，甚至是MongoDB这样的非关系型（NonSQL）数据库；
学习Web编程的基础知识，包括Web客户端和服务器，以及CGI和WSGI；
使用正则表达式和强大的文本处理工具，来创建和解析CSV、JSON和XML数据；
使用COM客户端编程与常见的Microsoft Office软件（比如Excel、PowerPoint、Outlook）进行交互；
使用Django框架深入了解Web开发，以及使用Google App Engine深入了解云计算；
使用Jyhon探索Java编程，以及在JVM上运行Python代码的方式；
连接Web服务，比如连接Yahoo！Fiance获取股票行情，或者连接Yahoo！Mail、Gmail以及其他邮件服务器来下载或发送邮件；
通过学习如何连接Twitter和Google+网络来拥抱社交媒体的热潮。

《Python核心编程（第3版）》是经典畅销图书《Python核心编程（第二版）》的全新升级版本，总共分为3部分。第1部分为讲解了Python的一些通用应用，包括正则表达式、网络编程、Internet客户端编程、多线程编程、GUI编程、数据库编程、Microsoft Office编程、扩展Python等内容。第2部分讲解了与Web开发相关的主题，包括Web客户端和服务器、CGI和WSGI相关的Web编程、Django Web框架、云计算、高级Web服务。第3部分则为一个补充/实验章节，包括文本处理以及一些其他内容。
《Python核心编程（第3版）》适合具有一定经验的Python开发人员阅读。

Wesley Chun在高中阶段开始进入计算世界，当时他使用的是BASIC和6502汇编语言，系统是Commodore。随后开始在App IIe上使用Pascal语言，然后是再在穿孔卡片上使用ForTran语言。正在在穿孔卡片上使用ForTran的经历使他成为一名谨慎小心的开发人员，因为将一组卡片发送到学校的主机并得到返回结果，往往需要一周的往返时间。Wesley还将一个新闻类从打字机改变为Osborne 1 CP/M计算机。他得到的一份有酬劳的工作是作为学生辅导员为四年级、五年级和六年级的学生及其父母家讲授BASIC编程课程。
高中毕业后，Wesley以加利福尼亚校友学者的身份进入加州大学伯克利分校。他主修应用数学（计算机科学），辅修音乐（古典钢琴），并以A级和B级的成绩毕业。在学校期间，他先后使用过Pascal、Logo和C语言编写过程序。他还参加了一个以录像带培训和心理咨询为特色的辅导课程。他的暑期实习项目包括以第4代编程语言编写代码，并编写了一个“Getting Started”用户手册。几年过后，他开始在加州大学圣巴拉拉分校继续学习，并获得了计算机科学（分布式系统）的硕士学位。在此期间，他还讲授C编程课程。他的一片以其硕士论文为基础的论文在第29杰HICSS大会上被提名为杰出论文，其随后的一个论文版本刊登在新加坡大学High Performance Computing杂志上。
自从毕业之后，Wesley就投身于软件行业，编写和出版了多本图书，并且发表了数百篇会议报告和教程。此外还开发了针对公共企业和私有企业培训的Python课程。Wesley的Python使用经历始于Python 1.4版本（当时Python刚刚起步），他使用Python设计了Yahoo！Mail拼写检查程序以及地址簿。他随后成为Yahoo！People Search部门的首席工程师。在离开Yahoo！之后，他写作了本书第1版，然后开始周游世界。回来之后，他使用Python编写过许多程序，包括本地产品搜索程序、反垃圾邮件和防病毒邮件程序、Facebook游戏/应用，以及许多完全不同的其他东西，比如医生用来进行脊柱骨折分析的软件。
在其闲暇时间，Wesley喜欢弹钢琴、打保龄球、打篮球、骑自行车、玩极限飞盘、打扑克、旅行，以及与家人共享人伦。他还是Tutor邮件列表和PyCon这两个Python用户组的志愿者。他还维护着艾伦帕森斯怪物项目目录（Alan Parsons Project Monster Discography）。在本书写作之时，Wesley是Google的开发大使，为其云产品背书。Wesley生活在硅谷，您可以通过@wescpy或plus.ly/wescpy来找到他。

第1部分 通用应用主题

第1章 正则表达式 2
1.1 简介／动机 3
1.2 特殊符号和字符 5
1.2.1 使用择一匹配符号匹配多个正则表达式模式 6
1.2.2 匹配任意单个字符 6
1.2.3 从字符串起始或者结尾或者单词边界匹配 7
1.2.4 创建字符集 8
1.2.5 限定范围和否定 8
1.2.6 使用闭包操作符实现存在性和频数匹配 9
1.2.7 表示字符集的特殊字符 10
1.2.8 使用圆括号指定分组 10
1.2.9 扩展表示法 11
1.3 正则表达式和Python语言 11
1.3.1 re模块：核心函数和方法 12
 1.3.2 使用compile()函数编译正则表达式 13
1.3.3 匹配对象以及group()和groups()方法 14
1.3.4 使用match()方法匹配字符串 14
1.3.5 使用search()在一个字符串中查找模式（搜索与匹配的对比） 15
1.3.6 匹配多个字符串 16
1.3.7 匹配任何单个字符（.） 16
1.3.8 创建字符集（[ ]） 17
1.3.9 重复、特殊字符以及分组 18
1.3.10 匹配字符串的起始和结尾以及单词边界 20
1.3.11 使用findall()和finditer()查找每一次出现的位置 21
1.3.12 使用sub()和subn()搜索与替换 22
1.3.13 在限定模式上使用split()分隔字符串 23
1.3.14 扩展符号 24
1.3.15 杂项 27
 1.4 一些正则表达式示例 28
1.5 更长的正则表达式示例 33
1.5.1 匹配字符串 35
1.5.2 搜索与匹配……还有贪婪 37
1.6 练习 39
第2章 网络编程 42
2.1 简介 43
2.2 客户端/服务器架构 43
2.2.1 硬件客户端/服务器架构 43
2.2.2 软件客户端/服务器架构 44
2.2.3 银行出纳员作为服务器吗 44
2.2.4 客户端/服务器网络编程 45
2.3 套接字：通信端点 46
2.3.1 套接字 46
2.3.2 套接字地址：主机-端口对 47
2.3.3 面向连接的套接字与无连接的套接字 47
2.4 Python中的网络编程 48
2.4.1 socket()模块函数 49
2.4.2 套接字对象（内置）方法 49
2.4.3 创建TCP服务器 51
2.4.4 创建TCP客户端 54
2.4.5 执行TCP服务器和客户端 56
2.4.6 创建UDP服务器 58
2.4.7 创建UDP客户端 59
2.4.8 执行UDP服务器和客户端 60
2.4.9 socket模块属性 61
2.5 *SocketServer模块 62
2.5.1 创建SocketServer TCP服务器 63
2.5.2 创建SocketServer TCP客户端 64
2.5.3 执行TCP服务器和客户端 65
2.6 *Twisted框架介绍 66
2.6.1 创建Twisted Reactor TCP服务器 66
2.6.2 创建Twisted Reactor TCP客户端 67
2.6.3 执行TCP服务器和客户端 69
2.7 相关模块 69
2.8 练习 70
第3章 因特网客户端编程 74
3.1 因特网客户端简介 75
3.2 文件传输 75
3.2.1 文件传输因特网协议 75
3.2.2 文件传输协议 76
3.2.3 Python和FTP 77
3.2.4 ftplib.FTP类的方法 77
3.2.5 交互式FTP示例 78
3.2.6 客户端FTP程序示例 79
3.2.7 FTP的其他内容 80
3.3 网络新闻 81
3.3.1 Usenet与新闻组 81
3.3.2 网络新闻传输协议 82
3.3.3 Python和NNTP 83
3.3.4 nntplib.NNTP类方法 83
3.3.5 交互式NNTP示例 84
3.3.6 客户端程序NNTP示例 85
3.3.7 NNTP的其他内容 89
3.4 电子邮件 90
3.4.1 电子邮件系统组件和协议 90
3.4.2 发送电子邮件 91
3.4.3 Python和SMTP 92
3.4.4 smtplib.SMTP类方法 92
3.4.5 交互式SMTP示例 93
3.4.6 SMTP的其他内容 94
3.4.7 接收电子邮件 94
3.4.8 POP和IMAP 95
3.4.9 Python和POP3 95
3.4.10 交互式POP3示例 96
3.4.11 poplib.POP3类方法 97
3.4.12 客户端程序SMTP和POP3示例 98
3.4.13 Python和IMAP4 100
3.4.14 交互式IMAP4示例 100
3.4.15 imaplib.IMAP4类中的常用方法 101
3.5 实战 102
3.5.1 生成电子邮件 102
3.5.2 解析电子邮件 104
3.5.3 基于Web的云电子邮件服务 105
3.5.4 最佳实践：安全、重构 106
3.5.5 Yahoo! Mail 108
3.5.6 Gmail 112
3.6 相关模块 115
3.6.1 电子邮件 115
3.6.2 其他因特网客户端协议 115
3.7 练习 116
第4章 多线程编程 122
4.1 简介/动机 123
4.2 线程和进程 124
4.2.1 进程 124
4.2.2 线程 124
4.3 线程和Python 125
4.3.1 全局解释器锁 125
4.3.2 退出线程 126
4.3.3 在Python中使用线程 126
4.3.4 不使用线程的情况 126
4.3.5 Python的threading模块 128
4.4 thread模块 128
4.5 threading模块 132
4.5.1 Thread类 133
4.5.2 threading模块的其他函数 139
4.6 单线程和多线程执行对比 140
4.7 多线程实践 142
4.7.1 图书排名示例 142
4.7.2 同步原语 149
4.7.3 锁示例 149
4.7.4 信号量示例 156
4.8 生产者-消费者问题和Queue/queue模块 159
4.9 线程的替代方案 162
4.9.1 subprocess模块 163
4.9.2 multiprocessing模块 163
4.9.3 concurrent.futures模块 163
4.10 相关模块 165
4.11 练习 165
第5章 GUI编程 168
5.1 简介 169
5.1.1 Tcl、Tk和Tkinter 169
5.1.2 安装和使用Tkinter 170
5.1.3 客户端/服务端架构 170
5.2 Tkinter和Python编程 170
5.2.1 Tkinter模块：添加Tk到应用中 171
5.2.2 GUI编程介绍 171
5.2.3 顶层窗口：Tkinter.Tk() 173
5.2.4 Tk控件 173
5.3 Tkinter示例 174
5.3.1 Label控件 174
5.3.2 Button控件 175
5.3.3 Label和Button控件 175
5.3.4 Label、Button和Scale控件 176
5.3.5 偏函数应用示例 178
5.3.6 中级Tkinter示例 180
5.4 其他GUI简介 185
5.4.1 Tk接口扩展（Tix） 187
5.4.2 Python MegaWidgets（PMW） 188
5.4.3 wxWidgets和wxPython 188
5.4.4 GTK+和PyGTK 190
5.4.5 Tile/Ttk 192
5.5 相关模块和其他GUI 194
5.6 练习 196
第6章 数据库编程 198
6.1 简介 199
6.1.1 持久化存储 199
6.1.2 数据库基本操作和SQL 199
6.1.3 数据库和Python 201
6.2 Python的DB-API 203
6.2.1 模块属性 203
6.2.2 Connection对象 205
6.2.3 Cursor对象 206
6.2.4 类型对象和构造函数 207
6.2.5 关系数据库 209
6.2.6 数据库和Python：适配器 210
6.2.7 使用数据库适配器的示例 210
6.2.8 数据库适配器示例应用 215
6.3 ORM 226
6.3.1 考虑对象，而不是SQL 227
6.3.2 Python和ORM 227
6.3.3 员工角色数据库示例 228
6.3.4 SQLAlchemy 229
6.3.5 SQLObject 240
6.4 非关系数据库 245
6.4.1 NoSQL介绍 245
6.4.2 MongoDB 246
6.4.3 PyMongo：MongoDB和Python 246
6.4.4 总结 250
6.5 相关文献 250
6.6 练习 252
第7章 *Microsoft Office编程 256
7.1 简介 257
7.2 使用Python进行COM客户端编程 257
7.2.1 客户端COM编程 258
7.2.2 入门 258
7.3 入门示例 259
7.3.1 Excel 259
7.3.2 Word 261
7.3.3 PowerPoint 262
7.3.4 Outlook 264
7.4 中级示例 266
7.4.1 Excel 266
7.4.2 Outlook 268
7.4.3 PowerPoint 273
7.4.4 总结 280
7.5 相关模块/包 281
7.6 练习 281
第8章 扩展Python 286
8.1 简介和动机 287
8.1.1 Python扩展简介 287
8.1.2 什么情况下需要扩展Python 288
8.1.3 什么情况下不应该扩展Python 288
8.2 编写Python扩展 289
8.2.1 创建应用代码 289
8.2.2 根据样板编写封装代码 291
8.2.3 编译 296
8.2.4 导入并测试 297
8.2.5 引用计数 300
8.2.6 线程和全局解释器锁 301
8.3 相关主题 302
8.3.1 SWIG 302
8.3.2 Pyrex 302
8.3.3 Cython 302
8.3.4 Psyco 303
8.3.5 PyPy 303
8.3.6 嵌入Python 304
8.4 练习 304

第2部分 Web开发

第9章 Web客户端和服务器 306
9.1 简介 307
9.1.1 Web应用：客户端/服务器计算 307
9.1.2 因特网 308
9.2 Python Web客户端工具 310
9.2.1 统一资源定位符 310
9.2.2 urlparse模块 312
9.2.3 urllib模块/包 313
9.2.4 使用urllib2 HTTP验证的示例 317
9.2.5 将HTTP验证示例移植到Python 3中 319
9.3 Web客户端 322
9.3.1 一个简单的Web爬虫/蜘蛛/机器人 322
9.3.2 解析Web页面 328
9.3.3 可编程的Web浏览 333
9.4 Web（HTTP）服务器 336
9.5 相关模块 339
9.6 练习 341
第10章 Web编程：CGI和WSGI 345
10.1 简介 346
10.2 帮助Web服务器处理客户端数据 346
10.2.1 CGI简介 346
10.2.2 CGI应用程序 347
10.2.3 cgi模块 348
10.2.4 cgitb模块 348
10.3 构建CGI应用程序 349
10.3.1 构建Web服务器 349
10.3.2 建立表单页 351
10.3.3 生成结果页面 352
10.3.4 生成表单和结果页面 353
10.3.5 全面交互的Web站点 357
10.4 在CGI中使用Unicode 362
10.5 高级CGI 364
10.5.1 mulitipart表单提交和文件上传 364
10.5.2 多值字段 364
10.5.3 cookie 365
10.5.4 cookie和文件上传 365
10.6 WSGI简介 373
10.6.1 动机（替代CGI） 373
10.6.2 服务器集成 374
10.6.3 外部进程 374
10.6.4 WSGI简介 375
10.6.5 WSGI服务器 376
10.6.6 参考服务器 377
10.6.7 WSGI应用示例 378
10.6.8 中间件及封装WSGI应用 378
10.6.9 在Python 3中使用WSGI 379
10.7 现实世界中的Web开发 380
10.8 相关模块 380
10.9 练习 381
第11章 Web框架：Django 384
11.1 简介 385
11.2 Web框架 385
11.3 Django简介 386
11.4 项目和应用 390
11.4.1 在Django中创建项目 390
11.4.2 运行开发服务器 393
11.5 “Hello World”应用（一个博客） 394
11.6 创建模型来添加数据库服务 396
11.6.1 设置数据库 396
11.6.2 创建表 398
11.7 Python 应用shell 400
11.7.1 在Django中使用Python shell 400
11.7.2 测试数据模型 402
11.8 Django管理应用 403
11.8.1 设置admin 403
11.8.2 使用admin 404
11.9 创建博客的用户界面 410
11.9.1 创建模板 411
11.9.2 创建URL模式 412
11.9.3 创建视图函数 415
11.10 改进输出 418
11.11 处理用户输入 422
11.11.1 模板：添加HTML表单 423
11.11.2 添加URLconf项 423
11.11.3 视图：处理用户输入 423
11.11.4 跨站点请求伪造 424
11.12 表单和模型表单 426
11.12.1 Django表单简介 426
11.12.2 模型表单示例 427
11.12.3 使用ModelForm来生成HTML表单 427
11.12.4 处理ModelForm数据 428
11.13 视图进阶 429
11.14 *改善外观 431
11.15 *单元测试 432
11.15.1 blog应用的代码审查 434
11.15.2 blog应用总结 439
11.16 *中级Django应用：TweetApprover 439
11.16.1 创建项目文件结构 440
11.16.2 安装Twython库 445
11.16.3 URL结构 446
11.16.4 数据模型 449
11.16.5 提交新推文以便审核 453
11.16.6 审核推文 457
11.17 资源 465
11.18 总结 465
11.19 练习 466
第12章 云计算：Google App Engine 470
12.1 简介 471
12.2 云计算 471
12.2.1 云计算服务的层次 472
12.2.2 App Engine 473
12.3 沙盒和App Engine SDK 476
12.4 选择一个App Engine框架 479
12.5 Python 2.7支持 485
12.5.1 一般差异 486
12.5.2 代码中的差异 486
12.6 与Django比较 487
12.6.1 开始“Hello World” 487
12.6.2 手动创建“Hello World”（Zip文件用户） 488
12.7 将“Hello World”改成一个 简单的博客 489
12.7.1 快速发现改动：30秒内将纯文本转成HTML 489
12.7.2 添加表单 490
12.7.3 添加Datastore服务 492
12.7.4 迭代改进 496
12.7.5 开发/SDK控制台 496
12.8 添加Memcache服务 502
12.9 静态文件 505
12.10 添加用户服务 505
12.10.1 Google账号验证 506
12.10.2 联合验证 507
12.11 远程API shell 507
12.12 问与答（Python实现） 509
12.12.1 发送电子邮件 509
12.12.2 接收电子邮件 510
12.13 使用XMPP发送即时消息 512
12.14 处理图片 514
12.15 任务队列（非定期任务） 514
12.15.1 创建任务 515
12.15.2 配置app.yaml 515
12.15.3 其他任务创建选项 516
12.15.4 将发送电子邮件作为任务 517
12.15.5 deferred包 519
12.16 使用Appstats进行分析 520
12.16.1 在app.yaml中添加标准处理程序 521
12.16.2 添加自定义Admin Console页面 521
12.16.3 作为内置界面启用界面 521
12.17 URLfetch服务 522
12.18 问与答（无Python实现） 522
12.18.1 Cron服务（计划任务作业） 523
12.18.2 预热请求 523
12.18.3 DoS保护 524
12.19 厂商锁定 524
12.20 资源 525
12.21 总结 526
12.22 练习 527
第13章 Web服务 530
13.1 简介 531
13.2 Yahoo!金融股票报价服务器 531
13.3 Twitter微博 534
13.3.1 社交网络 534
13.3.2 Twitter和Python 535
13.3.3 稍微长一点的API组合应用示例 537
13.3.4 总结 547
13.3.5 额外在线资源 548
13.4 练习 548

第3部分 补充／实验章节

第14章 文本处理 553
14.1 逗号分隔值（CSV） 554
14.1.1 CSV简介 554
14.1.2 再论股票投资组合示例 556
14.2 JSON 557
14.3 可扩展标记语言 561
14.3.1 XML简介 562
14.3.2 Python和XML 562
14.3.3 XML实战 566
14.3.4 *使用XML-RPC的客户端-服务器服务 569
14.4 参考文献 573
14.5 相关模块 574
14.6 练习 574
第15章 其他内容 577
15.1 Jython 578
15.1.1 Jython简介 578
15.1.2 Swing GUI开发示例 579
15.2 Google+ 581
15.2.1 Google+平台简介 582
15.2.2 Python和Google+API 582
15.2.3 一个简单的社交媒体分析工具 582
15.3 练习 590
附录A 部分练习参考答案 593
附录B 参考表 597
B.1 Python关键字 597
B.2 Python标准操作符和函数 598
B.3 数值类型操作符和函数 599
B.4 序列类型操作符和函数 600
B.5 字符串格式化操作符转换符号 602
B.6 字符串格式化操作符指令 603
B.7 字符串类型内置方法 603
B.8 列表类型内置方法 605
B.9 字典类型内置方法 605
B.10 集合类型操作符和内置函数 606
B.11 文件对象方法和数据属性 607
B.12 Python异常 608
B.13 类的特殊方法 610
B.14 Python操作符汇总 612
附录C Python 3：一种编程语言进化的产物 614
C.1 为何Python在变化 614
C.2 都发生了哪些变化 615
C.2.1 print变成了print() 615
C.2.2 字符串：默认为Unicode编码 616
C.2.3 单类类型 616
C.2.4 更新异常的语法 617
C.2.5 整数的更新 618
C.2.6 迭代器无处不在 619
C.3 迁移工具 619
C.3.1 2to3工具 619
C.3.2 Python 2.6+ 620
C.4 结论 620
C.5 参考资料 620
附录D 利用Python 2.6+向Python 3迁移 622
D.1 Python 3：Python的下一代 622
D.2 整数 623
D.2.1 单整数类型 624
D.2.2 新型二进制和改进的八进制字符 624
D.2.3 经典除法或真除法 625
D.3 内置函数 626
D.3.1 print语句或print()函数 626
D.3.2 reduce()转移到了functools模块中 627
D.3.3 其他更新 627
D.4 面向对象编程：两种不同的类对象 628
D.5 字符串 629
D.6 异常 630
D.6.1 处理异常（使用as） 630
D.6.2 抛出异常 630
D.7 其他转换工具和技巧 631
D.8 编写兼容版本2.x和3.x的代码 632
D.8.1 对比print和print() 632
D.8.2 将你的方法导入解决方案中 633
D.8.3 整合在一起 634
D.9 结论 635