Python核心编程（第3版）

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

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