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第一章 Python基础知识
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 |
%= | 模 | 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
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
xiaoming1.10.2 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
31.10.3 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
xiaoming1.12 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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第一章 Python基础知识