Python是一門非常成功的編程語言，自問世以來的30多年間，得到了非常廣泛的應用。主流操作系統(tǒng)默認提供Python，世界上的一些大型網站使用Python開發(fā)后臺，科學家常使用Python來拓展新知識。因為這么多人每天都在使用Python，所以Python的改進會快速、大量地出現(xiàn)。并不是每個Python開發(fā)人員都有機會參加會議，或者有時間關注社區(qū)不同部分所做的工作，所以Python語言及其生態(tài)系統(tǒng)的一些功能難免沒有得到它們應得的關注。

本書的目標是介紹Python語言及其工具中并不是每個人都知道的部分。如果你是一名經驗豐富的開發(fā)人員，則很可能已經知道了本書要介紹的許多工具，但可能也有很多是你想要使用卻沒有時間了解的工具。如果你負責維護一個已建成的穩(wěn)定系統(tǒng)，就更可能遇到這種情況，因為對于這樣的系統(tǒng)，無法頻繁地通過重構組件來利用新的語言特性。

如果你使用Python的時間較短，則可能更加熟悉該語言近期新增的特性，但不會很熟悉廣闊生態(tài)系統(tǒng)中的一些可用的庫。參加一些活動（如Python會議）的一大好處是有機會注意到其他程序員帶來的質量改進，并把它們集成到自己的工作流中。

本書并不是一本用獨立小節(jié)介紹Python不同特性的參考書。相反，本書是按照構建一個真實軟件的方式來組織各個章節(jié)的。

許多技術文檔傾向于提供簡單的示例。簡單的示例很適合解釋某個特性的工作方式，但是對于理解什么時候使用這種特性沒有太大幫助。而且，也很難把簡單的示例作為基礎來構建軟件，因為復雜代碼的架構方式與簡單代碼有很大的區(qū)別。

通過使用這個示例，我們能夠在具體的上下文中思考技術選擇。你將了解在判斷某個方法是否合適時，需要記住哪些考慮因素。使用方式彼此相關的主題將被放到一起進行介紹，而不是把工作方式相關的主題放到一起進行介紹。

【關于本書】
我撰寫本書的目的，是分享我從社區(qū)不同地方學到的知識，以及我在超過15年的時間中編寫Python代碼所積累的經驗。本書可以幫助你利用核心語言和增件庫來提高生產效率。你將學習如何使用異步編程、打包和測試等語言特性來成為一名高效的程序員，盡管嚴格來說，作為一名程序員，并非必須使用它們。

但是，本書的目標讀者是那些想要編寫代碼的人，而不是想要理解深層原理的人。我不會深入介紹涉及Python實現(xiàn)細節(jié)的主題。你不需要grokPython C擴展、元類或算法，就可以通過閱讀本書獲益。

重要的代碼示例用編號的代碼清單展示，本書配套代碼包含這些代碼清單的電子版。其中一些代碼清單下面還直接顯示了輸出，而不是用編號圖的方式單獨顯示輸出。
在本書的配套代碼中，還可以找到示例項目的代碼庫的完整版本，以及幫助完成練習的代碼�？偟膩碚f，我建議你從https://github.com/Apress/advanced-python-development簽出Git存儲庫，然后切換到你正在閱讀的章節(jié)的相關分支，一步步學習代碼。

除了代碼清單，本書還展示了一些控制臺會話。當格式上類似于代碼的行以>開頭時，說明顯示的是一個shell會話。這些部分包括需要從操作系統(tǒng)的終端運行的命令。包含>>>的行演示的是Python控制臺會話，應該從Python解釋器運行。

【本書內容】
本書精心挑選了主題，旨在介紹Python編程的各個不同方面。Python社區(qū)作為一個整體沒有充分理解或者利用這些方面，而且在指導新人時，不會把它們理所當然地教給新人。這并不是說這些特性一定很復雜，或者很難理解（當然有些特性確實如此），我相信，所有程序員都應該熟悉這些特性，即使他們并不會用到這些特性。

●第1章將介紹使用Python編寫簡單程序的不同方式，還會介紹Jupyter記事本以及Python調試器的用法。雖然這兩者都是相對來說為人熟知的工具，但很多人只熟悉其中的一個工具，而不是兩者都能夠熟練使用。本章還會介紹編寫命令行接口的不同方式，以及一些有用的第三方庫，它們支持簡潔的命令行工具開發(fā)。

●第2章將介紹幫助識別代碼中的錯誤的工具，例如自動測試和linting工具。無論是編寫大型代碼庫、很少需要編輯的代碼庫，還是要吸收第三方貢獻的代碼庫，這些工具都能夠讓你更容易地寫出讓自己有信心的代碼。這里介紹的工具都是我推薦的工具，但是，本章的關注點是理解它們的優(yōu)缺點。你可能已經使用過其中的一個或多個工具，并且對于是否適合使用它們有自己的觀點。本章將幫助你理解權衡點，從而做出明智的決定。

●第3章將介紹Python中的代碼打包和依賴項分發(fā)。對于編寫可分發(fā)給其他人的應用程序，以及設計能夠可靠工作的部署系統(tǒng)來說，這些都是重要的功能。我們將使用這些功能，把獨立的腳本轉換為可安裝的應用程序。

●第4章將介紹插件架構。這是一種強大的功能。經�？梢钥吹綄W習插件架構的人使用它，這導致講解Python的人們對于是否講解插件架構持謹慎態(tài)度。對于我們的示例，插件架構十分適用。本章還將介紹一些用于命令行工具的高級技術，它們能夠讓調試基于插件的系統(tǒng)變得更加容易。

●第5章將介紹Web接口和編寫復雜函數(shù)的技術，如裝飾器和閉包。這些技術在Python中已經是習語，但在其他許多編程語言中很難表達。本章還將介紹如何恰當?shù)厥褂贸橄蠡�類。人們常常不建議使用抽象基類，因為學習抽象基類的人傾向于到處使用它們。在特定場景中，有節(jié)制地使用抽象基類是有優(yōu)勢的，當把抽象基類與第2章介紹的一些工具結合使用時更是如此。

●第6章將用另一個重要組件擴展我們的示例，這個組件就是收集數(shù)據的聚合服務器。本章還將演示Python程序員會用到的一些重要的第三方庫，例如requests庫。

●第7章將介紹Python中的線程和異步編程。線程常常會導致難以探查的bug。異步代碼能夠用于類似的任務，但許多Python程序員還沒有使用過這種習語，因為使用異步編程時，程序的行為與同步編程有很大區(qū)別。本章重點討論在真實場景中如何使用并發(fā)來實現(xiàn)某個結果，而不只是演示一個簡單的示例，或者演示異步編程的局限性。本章旨在得到能夠在真實場景中使用的代碼，并讓你徹底理解權衡點，而不是進行獨立的技術演示。

●第8章將更加深入地介紹異步編程，講解異步代碼的測試以及一些第三方庫。使用這些庫能夠編寫在異步上下文中處理外部工具（如數(shù)據庫）的代碼。本章還將簡要地介紹一些可以用來編寫出色API的高級技術，例如上下文管理器和上下文變量，它們對于異步編程很有幫助。

●第9章返回Jupyter，使用它的一些功能來實現(xiàn)數(shù)據可視化和方便的用戶交互。我們將介紹如何在Jupyter記事本中把異步代碼用于小部件，還將介紹迭代器的高級用法和實現(xiàn)復雜數(shù)據類型的多種方式。

●第10章將詳細介紹如何讓Python代碼運行得更快，如何使用不同類型的緩存，以及這些緩存適用的場景。本章還將介紹如何對應用程序中的各個Python函數(shù)進行基準測試，以及如何解讀結果以找出速度緩慢的原因。

●第11章將擴展本書前面介紹過的一些概念，以更加優(yōu)雅地處理錯誤。我們將介紹如何修改插件架構，以便無縫地處理錯誤，同時保留完整的向后兼容性，還將深入介紹如何設計在遇到錯誤時就處理錯誤的過程。

●第12章將使用Python的迭代器和協(xié)程來增強我們開發(fā)的儀表板，為它們添加一些功能，這些功能不是實現(xiàn)被動的數(shù)據收集，而是主動檢查收集到的數(shù)據，從而允許我們構建包含多個步驟的分析流。

【Python版本說明】
在撰寫本書時，Python的版本是Python 3.8，所以本書中的示例是用Python 3.8和Python 3.9的首批開發(fā)版本測試的。不建議使用更老的版本。本書中有極少數(shù)代碼示例不能在Python 3.7或Python 3.6中正常運行。

要學習本書內容，你需要安裝Python pip。在安裝了Python后，系統(tǒng)中就應該已經安裝了pip。有些操作系統(tǒng)故意在Python的默認安裝中去掉了pip，此時，你需要使用操作系統(tǒng)的包管理器自己安裝。這在基于Debian的系統(tǒng)中很常見，此時使用sudo apt install python3-pip就可以安裝pip。在其他操作系統(tǒng)中，可以使用python -m ensurepip --upgrade來讓Python找到pip的版本，或找到特定于你的操作系統(tǒng)的指令。
本書網站（https://github.com/MatthewWilkes/advanced-python-development）提供了代碼示例（也可訪問華章圖書官網http://www.hzbook.com，通過注冊并登錄個人賬號下載）和勘誤表的電子版。如果在學習本書的過程中遇到任何問題，應該首先訪問這些代碼示例和勘誤表。