第一章 Python基础知识-阿里云开发者社区

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第一章 Python基础知识

简介: Python是一种面向对象、解释型计算机程序设计语言。语法简洁清晰,强制用空白符作为语句缩进。 Python具有丰富和强大的库,又被称为胶水语言。能把其他语言(主要C/C++)写的模块很轻松的结合在一起。
1.1 介绍
     1.1.1 特点
     Python是一种面向对象、解释型计算机程序设计语言。语法简洁清晰,强制用空白符作为语句缩进。
     Python具有丰富和强大的库,又被称为胶水语言。能把其他语言(主要C/C++)写的模块很轻松的结合在一起。
     1.1.2 应用领域
        Web网站:有很多优秀的开源Web框架,比如Django(最流行)、Tornado(轻量级、异步)、Flask(微型)、Web.py(简单)等。
     数据采集:有好用的http库,比如urllib2、requests等。还有高级的屏幕爬取及网页采集框架scrapy。并对网页解析也有很多库,比如lxml、xpath、BeautifulSoup等。    
     大数据分析:常用模块有Numpy、Pandas。并支持写MapReduce、PySpark处理Spark RDD(弹性分布式数据集)。
     运维自动化:编写脚本、Web平台,自动化日常工作。
     科学计算:在科学计算也应用越来越广泛,常用的模块有Numpy、SciPy。
     等等...可见Python是一门通用语言!
1.1.3 为什么选择Python?
     运维的目的呢,主要还是学习Python用来实现运维自动化了。大多数人除了shell脚本外有其他语言基础的应该占少数。
     我们以Python作为第一门语言是很好的选择。为什么呢?
  1) 语法简洁,易于学习。
  2) 广泛的标准库,适合快速开发,不就追求极快处理速度。
  3) 跨平台,基本所有的所有的操作系统都能运行。
  4) 运维领域Python最流行。
1.2 安装Python
   操作系统采用CentOS6.5,默认安装了Python2.6.6,那我们升级到Python2.7最新版Python2.7.12
     1. 安装Python2.7
     # wget https://www.python.org/ftp/python/2.7.12/Python-2.7.12.tgz
     # tar zxvf Python-2.7.12.tgz
     # cd Python-2.7.12
     # ./configure
     # make && make install
     # mv /usr/bin/python /usr/bin/python2.6.6
     # ln -s /usr/local/bin/python2.7 /usr/bin/python
     # python -V
     Python 2.7.12
     注意:软链接指向Python2.7版本后,yum将不能正常工作,因为yum不兼容2.7的,所有需要指定下yum命令里默认Python版本为2.6.6版本
     # sed -i '1s/$/2.6.6/' /usr/bin/yum
     2. 安装setuptools
     # yum install python-devel zlib-devel openssl-devel -y
     # wget https://pypi.python.org/packages/32/3c/e853a68b703f347f5ed86585c2dd2828a83252e1216c1201fa6f81270578/setuptools-26.1.1.tar.gz
     # tar zxvf setuptools-26.1.1.tar.gz 
     # cd setuptools-26.1.1
     # python setup.py install
     ......
         "Compression requires the (missing) zlib module"
     RuntimeError: Compression requires the (missing) zlib module
     解决方法,进入刚解压的Python2.7目录重新编译安装:
     # cd ../Python-2.7.12
     # make && make install
     # python setup.py install
     3. 安装pip2.7
     # wget https://pypi.python.org/packages/e7/a8/7556133689add8d1a54c0b14aeff0acb03c64707ce100ecd53934da1aa13/pip-8.1.2.tar.gz
   # tar zxvf pip-8.1.2.tar.gz
   # cd pip-8.1.2
   # python setup.py install

1.3 解释器
     1.3.1 Python解释器几种实现版本
         1) CPython     
              当我们装完Python后,其默认解释就是CPython,也是官方默认解释器。CPython是C语言写的,当执行代码时会将代码转化成字节码(ByteCode)。
         2) IPython
              基于CPython之上的一个交互式解释器,相当于默认解释器的一个增强版,最显著的功能就是自动补全,挺好用的。
         3) PyPy
              PyPy本身是由Python编写的,使用了JIT编译器(即时编译器)技术,当执行代码时JIT编译器将代码翻译成机器码。性能相比CPython要好。JAVA也采用了JIT编译器。
         4) Jython
              Jython是由JAVA编写的一个解释器,可以把JAVA模块加载到Python的模块中使用,也可以把Python代码打包成JAR包,意味着允许用Python写JAVA程序了。当执行代码时会将代码转化成JAVA字节码,然后使用JRE执行。
         5) IronPython
              在.NET平台上工作的Python语言。
     1.3.2 Python代码执行过程
         大致流程:源代码编译成字节码(.pyc文件)--> Python虚拟机 --> 执行编译好的字节码 --> Python虚拟机将字节码翻译成对应的机器指令(机器码)
         运行Python程序时,先编译成字节码并保存到内存中,当程序运行结束后,Python解释器将内存中字节码对象写到.pyc文件中。
         第二次再运行此程序时,先回从硬盘中寻找.pyc文件,如果找到,则直接载入,否则就重复上面的过程。
         这样好处是,不重复编译,提供执行效率。
         1) 字节码
              字节码是一种包含执行程序、由一序列op代码/数据对组成的二进制文件。字节码是一种中间码,比机器码更抽象。
         2) 机器码
              机器码是一种指令集,让CPU可直接解读的数据。也称为原生码。
1.4 代码风格
     1.4.1 代码风格有毛用?
          个人觉得有以下几个作用:
          1) 团队协作     
              在企业中,一个团队开发一个项目很正常不过了,刚入职是不是会先让你熟悉本公司的编码规范文档呢,作为纯开发来说,我相信大多数公司都会这么做,其中目的是让团队中的每个成员,写代码时能够统一,避免项目中出现几个编码风格版本,不利用后期维护和交接。
          2) 有利于解决问题
              草泥马,又出问题了,代码运行不起来了,怎么办?百度、谷歌无解...是时候求助大神了,来看看我的代码吧!大神一看,琢磨了一会,你想多了,不是再想你的问题,而是在梳理你的代码实现的功能和逻辑关系。结果发现,多了括号。擦,我怎么就没看到呢!~
          3) 未雨绸缪
              功能终于实现了,发布到线上运行也挺正常,过了半年后,突然跑不起来了,赶紧排查问题,代码看着看着自己就懵逼了,这还是自己写的代码嘛,长的这么不像我,是亲生的嘛!
          小结:只要人人都献出一点爱,世界将会变成美好的人间。
     1.4.2 编写代码怎么能更规范化?
          1) 缩进
              Python以空白符作为语句缩进,意味着语句没有结尾符,给往往因为少写个fi的人带来了福利,在Python中最好以4个空格作为缩进符。
          2) 代码注释
              据说优质的代码,注释说明要比代码量多,详细的代码说明不管对自己后期维护还是开源,都是有必要的。就像一个流行的软件,如果没有丰富的使用文档,你认为会有多少耐心的人去花大把的时间研究它呢!
          3) 空格使用
              在操作符两边,以及逗号后面,加1个空格。但是在括号左右不加空格。
              在函数、类、以及某些功能代码块,空出一行,来分隔它们。
          4) 命名
              模块:自己写的模块,文件名全部小写,长名字单词以下划线分隔。
              类:大/小驼峰命名。我一般采用大驼峰命名,也就是每个单词首字母大写。类中私有属性、私有方法,以双下划线作为前缀。
              函数:首单词小写,其余首字母大写。
              变量:都小写,单词以下划线分隔。
               提醒:所有的命名必须能简要说明此代码意义。
          5) 代码换行
              按照语法规则去换行,比如一个很长的表达式,可以在其中某个小表达式两边进行换行,而不是将小表达式拆分,这样更容易阅读。
1.5 交互式解释器
    直接执行Python命令就启动默认的CPython解释器:
# python
Python 2.7.12 (default, Sep  3 2016, 21:51:00)
[GCC 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-17)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> print "Hello World"
Hello World

配置自动补全:
# pip2.7 install readline
# pip2.7 install rlcompleter2
>>> import readline, rlcompleter
>>> readline.parse_and_bind("tab: complete")
1.6 运算操作符  
运算符
描述
示例
+
加法
1 + 1 = 2
-
减法
3 - 1 = 2
*
乘法
2 * 1 = 2
/
除法
2 / 1 = 2
%
取余/模
2 % 1 = 2
**
指数/幂
2 ** 1 = 2

1.7 赋值操作符
操作符
描述
示例
=
变量赋值
a = b + c
+=
加法
a += b 等同于 a = a + b
-=
减法
a -= b 等同于 a = a - b
*=
乘法
a *= b 等同于 a = a * b
/=
除法
a /= b 等同于 a = a / b
%=
a %= b 等同于 a = a % b
**=
指数/幂
a **= b 等同于 a = a ** b
赋值操作符,操作符左边运算右边,然后将结果赋值给操作符左边。

博客地址:http://lizhenliang.blog.51cto.com and https://yq.aliyun.com/u/lizhenliang
QQ群:323779636(Shell/Python运维开发群)

1.8 变量
    1.8.1 变量赋值
>>> xxoo = 2
>>> print xxoo
>>> 2
说明:等号左边是变量名,等号右边是值
# 多重赋值
>>> xx, oo = 1, 2
>>> print xx
1
>>> print oo
2
>>> xx = oo = 2
>>> print xx
2
>>> print oo
2
    1. 8.2 变量引用
    上面打印时就是在引用变量了,可见Python引用变量不用加$什么特殊字符,不像Shell、PHP那样,还要加$。
     的确,直接用变量名即是引用,下面说一种常用的字符串格式输出时引用变量的方法。
>>> xxoo = 2
>>> print "xxoo: %d" % xxoo
xxoo: 2
>>> xxoo = "xo"
>>> print "xxoo: %s" % xxoo
xxoo: xo
>>> x = "abc"
>>> o = 123
>>> print "str: %s, int: %d" %(x, o)  
str: abc, int: 123
     说明:双引号里面%操作符算是占位符吧,d代表数字,s代表字符串。双引号外面%加上后面的变量名对应里面的第一个%。
         下面同时引用了两个变量,外面%()里变量名位置对应双引号里面的%位置。
    1.8.3 局部变量
>>> xxoo = 2 
>>> print xxoo
2
    1.8.4 全局变量
>>> global xxoo   # 声明为全局变量
>>> print xxoo
2
    说明:从上面并不能看出什么区别,后续在函数章节中会讲解局部变量和全局变量的区别和使用。

1.9 转义字符(列出一些常用的)
符号
描述
\
字符串太长,换一行接着输入
\'   \"
单引号和双引号
\r
光标
\t
横向制表符(tab键)
\v
纵向制表符
\n
换行符,打印到下一行
示例:
>>> print "Hello \
... World"       
Hello World
>>> print "Hello \"World!"
Hello "World!
>>> print "Hello \rWorld!"
World!
>>> print "Hello\tWorld!"
Hello   World!
>>> print "Hello \vWorld!"
Hello
      World!
>>> print "Hello \nWorld!"
Hello
World!

如果不想让转义字符生效,可以用r指定显示原始字符串:
>>> print r"Hello \nWorld!"
Hello \nWorld!
>>> print "Hello \nWorld!"
Hello
World!

1.10 获取用户输入
   1.10.1 raw_input()  
>>> name = raw_input("My name is: ")
My name is: xiaoming
>>> print name
xiaoming
   1.10.2 input()
>>> name = input("My name is: ")
My name is: xiaoming
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "<string>", line 1, in <module>
NameError: name 'xiaoming' is not defined

>>> name = input("My name is: ")
My name is: "xiaoming"
>>> print name
xiaoming
>>> name = input("My name is: ")
My name is: 1 + 2
>>>
>>> print name
3
   1.10.3 raw_input()与input()函数区别
  可以看到两个函数用同样的方式输入,结果input()报错!     
  原因是因为raw_input()把任何输入的都转成字符串存储。
  而input()接受输入的是一个表达式,否则就报错。

1.11 运行第一个程序
# vi test.py
#!/usr/bin/env python  # 说明用什么可执行程序运行它,env会自动寻找python解释器的绝对路径
print "Hello World!"

# python test.py
Hello World!
    easy!打印Hello world已经没什么难度了,那改进下刚学接受用户输入。
# vi test.py
#!/usr/bin/env python
name = raw_input("My name is: ")
print name

# python test.py
My name is: xiaoming
xiaoming

1.12 注释
   单行注释:井号("#")开头
   多行注释:三单引号或三双引号
#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-   # 设置解释器默认编码,下一章会讲到

# 单行注释

'''
多行注释
多行注释
'''

"""
多行注释
多行注释

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