Python - 100天从零开始
Python应用领域和职业发展分析
简单的说，Python是一个“优雅”、“明确”、“简单”的编程语言。
- 学习曲线低，非专业人士也能上手
- 开源系统，拥有强大的生态圈
- 解释型语言，完美的平台可移植性
- 动态类型语言，支持面向对象和函数式编程
- 代码规范程度高，可读性强
Python在以下领域都有用武之地。
- 后端开发 - Python / Java / Go / PHP
- DevOps - Python / Shell / Ruby
- 数据采集 - Python / C++ / Java
- 量化交易 - Python / C++ / R
- 数据科学 - Python / R / Julia / Matlab
- 机器学习 - Python / R / C++ / Julia
- 自动化测试 - Python / Shell
作为一名Python开发者，根据个人的喜好和职业规划，可以选择的就业领域也非常多。
- Python后端开发工程师（服务器、云平台、数据接口）
- Python运维工程师（自动化运维、SRE、DevOps）
- Python数据分析师（数据分析、商业智能、数字化运营）
- Python数据挖掘工程师（机器学习、深度学习、算法专家）
- Python爬虫工程师
- Python测试工程师（自动化测试、测试开发）
说明：目前，数据分析和数据挖掘是非常热门的方向，因为不管是互联网行业还是传统行业都已经积累了大量的数据，各行各业都需要数据分析师从已有的数据中发现更多的商业价值，从而为企业的决策提供数据的支撑，这就是所谓的数据驱动决策。
给初学者的几个建议：
- Make English as your working language. （让英语成为你的工作语言）
- Practice makes perfect. （熟能生巧）
- All experience comes from mistakes. （所有的经验都源于你犯过的错误）
- Don't be one of the leeches. （不要当伸手党）
- Either outstanding or out. （要么出众，要么出局）
Day01~15 - Python语言基础
Day01 - 初识Python
- Python简介 - Python的历史 / Python的优缺点 / Python的应用领域
- 搭建编程环境 - Windows环境 / Linux环境 / MacOS环境
- 从终端运行Python程序 - Hello, world /
print函数 / 运行程序 - 使用IDLE - 交互式环境(REPL) / 编写多行代码 / 运行程序 / 退出IDLE
- 注释 - 注释的作用 / 单行注释 / 多行注释
Day02 - 语言元素
- 程序和进制 - 指令和程序 / 冯诺依曼机 / 二进制和十进制 / 八进制和十六进制
- 变量和类型 - 变量的命名 / 变量的使用 /
input函数 / 检查变量类型 / 类型转换 - 数字和字符串 - 整数 / 浮点数 / 复数 / 字符串 / 字符串基本操作 / 字符编码
- 运算符 - 数学运算符 / 赋值运算符 / 比较运算符 / 逻辑运算符 / 身份运算符 / 运算符的优先级
- 应用案例 - 华氏温度转换成摄氏温度 / 输入圆的半径计算周长和面积 / 输入年份判断是否是闰年
Day03 - 分支结构
- 分支结构的应用场景 - 条件 / 缩进 / 代码块 / 流程图
- if语句 - 简单的
if/if-else结构 /if-elif-else结构 / 嵌套的if - 应用案例 - 用户身份验证 / 英制单位与公制单位互换 / 掷骰子决定做什么 / 百分制成绩转等级制 / 分段函数求值 / 输入三条边的长度如果能构成三角形就计算周长和面积
Day04 - 循环结构
- 循环结构的应用场景 - 条件 / 缩进 / 代码块 / 流程图
- while循环 - 基本结构 /
break语句 /continue语句 - for循环 - 基本结构 /
range类型 / 循环中的分支结构 / 嵌套的循环 / 提前结束程序 - 应用案例 - 1~100求和 / 判断素数 / 猜数字游戏 / 打印九九表 / 打印三角形图案 / 猴子吃桃 / 百钱百鸡
Day05 - 构造程序逻辑
- 经典案例：水仙花数 / 百钱百鸡 / Craps赌博游戏
- 练习题目：斐波那契数列 / 完美数 / 素数
Day06 - 函数和模块的使用
- 函数的作用 - 代码的坏味道 / 用函数封装功能模块
- 定义函数 -
def关键字 / 函数名 / 参数列表 /return语句 / 调用自定义函数 - 调用函数 - Python内置函数 / 导入模块和函数
- 函数的参数 - 默认参数 / 可变参数 / 关键字参数 / 命名关键字参数
- 函数的返回值 - 没有返回值 / 返回单个值 / 返回多个值
- 作用域问题 - 局部作用域 / 嵌套作用域 / 全局作用域 / 内置作用域 / 和作用域相关的关键字
- 用模块管理函数 - 模块的概念 / 用自定义模块管理函数 / 命名冲突的时候会怎样（同一个模块和不同的模块）
Day07 - 字符串和常用数据结构
- 字符串的使用 - 计算长度 / 下标运算 / 切片 / 常用方法
- 列表基本用法 - 定义列表 / 用下表访问元素 / 下标越界 / 添加元素 / 删除元素 / 修改元素 / 切片 / 循环遍历
- 列表常用操作 - 连接 / 复制(复制元素和复制数组) / 长度 / 排序 / 倒转 / 查找
- 生成列表 - 使用
range创建数字列表 / 生成表达式 / 生成器 - 元组的使用 - 定义元组 / 使用元组中的值 / 修改元组变量 / 元组和列表转换
- 集合基本用法 - 集合和列表的区别 / 创建集合 / 添加元素 / 删除元素 / 清空
- 集合常用操作 - 交集 / 并集 / 差集 / 对称差 / 子集 / 超集
- 字典的基本用法 - 字典的特点 / 创建字典 / 添加元素 / 删除元素 / 取值 / 清空
- 字典常用操作 -
keys方法 /values方法 /items方法 /setdefault方法 - 基础练习 - 跑马灯效果 / 列表找最大元素 / 统计考试成绩的平均分 / Fibonacci数列 / 杨辉三角
- 综合案例 - 双色球选号 / 井字棋
Day08 - 面向对象编程基础
- 类和对象 - 什么是类 / 什么是对象 / 面向对象其他相关概念
- 定义类 - 基本结构 / 属性和方法 / 构造器 / 析构器 /
__str__方法 - 使用对象 - 创建对象 / 给对象发消息
- 面向对象的四大支柱 - 抽象 / 封装 / 继承 / 多态
- 基础练习 - 定义学生类 / 定义时钟类 / 定义图形类 / 定义汽车类
Day09 - 面向对象进阶
- 属性 - 类属性 / 实例属性 / 属性访问器 / 属性修改器 / 属性删除器 / 使用
__slots__ - 类中的方法 - 实例方法 / 类方法 / 静态方法
- 运算符重载 -
__add__/__sub__/__or__/__getitem__/__setitem__/__len__/__repr__/__gt__/__lt__/__le__/__ge__/__eq__/__ne__/__contains__ - 类(的对象)之间的关系 - 关联 / 继承 / 依赖
- 继承和多态 - 什么是继承 / 继承的语法 / 调用父类方法 / 方法重写 / 类型判定 / 多重继承 / 菱形继承(钻石继承)和C3算法
- 综合案例 - 工资结算系统 / 图书自动折扣系统 / 自定义分数类
Day10 - 图形用户界面和游戏开发
- 使用
tkinter开发GUI程序 - 使用
pygame三方库开发游戏应用 - “大球吃小球”游戏
Day11 - 文件和异常
- 读文件 - 读取整个文件 / 逐行读取 / 文件路径
- 写文件 - 覆盖写入 / 追加写入 / 文本文件 / 二进制文件
- 异常处理 - 异常机制的重要性 /
try-except代码块 /else代码块 /finally代码块 / 内置异常类型 / 异常栈 /raise语句 - 数据持久化 - CSV文件概述 /
csv模块的应用 / JSON数据格式 /json模块的应用
Day12 - 字符串和正则表达式
- 字符串高级操作 - 转义字符 / 原始字符串 / 多行字符串 /
in和not in运算符 /is_xxx方法 /join和split方法 /strip相关方法 /pyperclip模块 / 不变字符串和可变字符串 /StringIO的使用 - 正则表达式入门 - 正则表达式的作用 / 元字符 / 转义 / 量词 / 分组 / 零宽断言 /贪婪匹配与惰性匹配懒惰 / 使用
re模块实现正则表达式操作（匹配、搜索、替换、捕获） - 使用正则表达式 -
re模块 /compile函数 /group和groups方法 /match方法 /search方法 /findall和finditer方法 /sub和subn方法 /split方法 - 应用案例 - 使用正则表达式验证输入的字符串
Day13 - 进程和线程
- 进程和线程的概念 - 什么是进程 / 什么是线程 / 多线程的应用场景
- 使用进程 -
fork函数 /multiprocessing模块 / 进程池 / 进程间通信 - 使用线程 -
threading模块 /Thread类 /RLock类 /Condition类 / 线程池
Day14 - 网络编程入门和网络应用开发
- 计算机网络基础 - 计算机网络发展史 / “TCP-IP”模型 / IP地址 / 端口 / 协议 / 其他相关概念
- 网络应用模式 - “客户端-服务器”模式 / “浏览器-服务器”模式
- 基于HTTP协议访问网络资源 - 网络API概述 / 访问URL /
requests三方库 / 解析JSON格式数据 - Python网络编程 - 套接字的概念 /
socket模块 /socket函数 / 创建TCP服务器 / 创建TCP客户端 / 创建UDP服务器 / 创建UDP客户端 - 电子邮件 - SMTP协议 / POP3协议 / IMAP协议 /
smtplib模块 /poplib模块 /imaplib模块 - 短信服务 - 调用短信服务网关
Day15 - 图像和文档处理
- 用Pillow处理图片 - 图片读写 / 图片合成 / 几何变换 / 色彩转换 / 滤镜效果
- 读写Word文档 - 文本内容的处理 / 段落 / 页眉和页脚 / 样式的处理
- 读写Excel文件 -
xlrd/xlwt/openpyxl
Day16~Day20 - Python语言进阶
- 常用数据结构
- 函数的高级用法 - “一等公民” / 高阶函数 / Lambda函数 / 作用域和闭包 / 装饰器
- 面向对象高级知识 - “三大支柱” / 类与类之间的关系 / 垃圾回收 / 魔术属性和方法 / 混入 / 元类 / 面向对象设计原则 / GoF设计模式
- 迭代器和生成器 - 相关魔术方法 / 创建生成器的两种方式 /
- 并发和异步编程 - 多线程 / 多进程 / 异步IO /
async和await
Day21~30 - Web前端入门
- 用HTML标签承载页面内容
- 用CSS渲染页面
- 用JavaScript处理交互式行为
- jQuery入门和提高
- Vue.js入门
- Element的使用
- Bootstrap的使用
Day31~35 - 玩转Linux操作系统
- 操作系统发展史和Linux概述
- Linux基础命令
- Linux中的实用程序
- Linux的文件系统
- Vim编辑器的应用
- 环境变量和Shell编程
- 软件的安装和服务的配置
- 网络访问和管理
- 其他相关内容
Day36~40 - 数据库基础和进阶
- 关系型数据库概述
- MySQL的安装和使用
- SQL的使用
- DDL - 数据定义语言 -
create/drop/alter - DML - 数据操作语言 -
insert/delete/update - DQL - 数据查询语言 -
select - DCL - 数据控制语言 -
grant/revoke - MySQL新特性
- 窗口函数的应用
- JSON数据类型
- 相关知识
- 数据完整性和一致性
- 视图、函数、过程、触发器
- 事务和锁
- 执行计划和索引
- 范式理论和反范式设计
- 在Python中操作MySQL
Day41~55 - 实战Django
Day41 - Django快速上手
- Web应用工作机制
- HTTP请求和响应
- Django框架概述
- 5分钟快速上手
Day42 - 深入模型
- 关系型数据库配置
- 使用ORM完成对模型的CRUD操作
- 管理后台的使用
- Django模型最佳实践
- 模型定义参考
Day43 - 静态资源和Ajax请求
- 加载静态资源
- Ajax概述
- 用Ajax实现投票功能
Day44 - Cookie和Session
- 实现用户跟踪
- cookie和session的关系
- Django框架对session的支持
- 视图函数中的cookie读写操作
Day45 - 报表和日志
- 通过
HttpResponse修改响应头 - 使用
StreamingHttpResponse处理大文件 - 使用
xlwt生成Excel报表 - 使用
reportlab生成PDF报表 - 使用ECharts生成前端图表
Day46 - 日志和调试工具栏
- 配置日志
- 配置Django-Debug-Toolbar
- 优化ORM代码
Day47 - 中间件的应用
- 什么是中间件
- Django框架内置的中间件
- 自定义中间件及其应用场景
Day48 - 前后端分离开发入门
- 返回JSON格式的数据
- 用Vue.js渲染页面
Day49 - RESTful架构和DRF入门
Day50 - RESTful架构和DRF进阶
Day51 - 使用缓存
-
网站优化第一定律
-
在Django项目中使用Redis提供缓存服务
-
在视图函数中读写缓存
-
使用装饰器实现页面缓存
-
为数据接口提供缓存服务
Day52 - 接入三方平台
- 文件上传表单控件和图片文件预览
- 服务器端如何处理上传的文件
Day53 - 异步任务和定时任务
- 网站优化第二定律
- 配置消息队列服务
- 在项目中使用Celery实现任务异步化
- 在项目中使用Celery实现定时任务
Day54 - 单元测试
Day55 - 项目上线
- Python中的单元测试
- Django框架对单元测试的支持
- 使用版本控制系统
- 配置和使用uWSGI
- 动静分离和Nginx配置
- 配置HTTPS
- 配置域名解析
Day56~60 - 用FastAPI开发数据接口
- FastAPI五分钟上手
- 请求和响应
- 接入关系型数据库
- 依赖注入
- 中间件
- 异步化
- 虚拟化部署（Docker）
- 项目实战：车辆违章查询项目
Day61~65 - 爬虫开发
Day61 - 网络数据采集概述
- 网络爬虫的概念及其应用领域
- 网络爬虫的合法性探讨
- 开发网络爬虫的相关工具
- 一个爬虫程序的构成
Day62 - 数据抓取和解析
- 使用
requests三方库实现数据抓取 - 页面解析的三种方式：正则表达式解析 / XPath解析 / CSS选择器解析
Day63 - Python中的并发编程
- 多线程
- 多进程
- 异步I/O
Day66~80 - 数据分析
Day66 - 数据分析概述
Day67 - 环境准备
Day68 - NumPy的应用-1
Day69 - NumPy的应用-2
Day70 - Pandas的应用-1
Day71 - Pandas的应用-2
Day72 - Pandas的应用-3
Day73 - Pandas的应用-4
Day74 - Pandas的应用-5
Day75 - 数据可视化
Day76 - 概率基础
Day77 - 相关和回归
Day78 - 方差分析和参数估计
Day79 - 聚类和降维
Day80 - 数据分析方法论
Day81~90 - 机器学习和深度学习
Day81 - 机器学习基础
Day82 - k最近邻分类
Day83 - 决策树
Day84 - 贝叶斯分类
Day85 - 支持向量机
Day86 - K-均值聚类
Day87 - 回归分析
Day88 - 深度学习入门
Day89 - PyTorch概述
Day90 - PyTorch实战
Day91~100 - 团队项目开发
第91天：团队项目开发的问题和解决方案
-
软件过程模型
-
经典过程模型（瀑布模型）
- 可行性分析（研究做还是不做），输出《可行性分析报告》。
- 需求分析（研究做什么），输出《需求规格说明书》和产品界面原型图。
- 概要设计和详细设计，输出概念模型图（ER图）、物理模型图、类图、时序图等。
- 编码 / 测试。
- 上线 / 维护。
瀑布模型最大的缺点是无法拥抱需求变化，整套流程结束后才能看到产品，团队士气低落。
-
敏捷开发（Scrum）- 产品所有者、Scrum Master、研发人员 - Sprint
- 产品的Backlog（用户故事、产品原型）。
- 计划会议（评估和预算）。
- 日常开发（站立会议、番茄工作法、结对编程、测试先行、代码重构……）。
- 修复bug（问题描述、重现步骤、测试人员、被指派人）。
- 发布版本。
- 评审会议（Showcase，用户需要参与）。
- 回顾会议（对当前迭代周期做一个总结）。
补充：敏捷软件开发宣言
- 个体和互动 高于 流程和工具
- 工作的软件 高于 详尽的文档
- 客户合作 高于 合同谈判
- 响应变化 高于 遵循计划
角色：产品所有者（决定做什么，能对需求拍板的人）、团队负责人（解决各种问题，专注如何更好的工作，屏蔽外部对开发团队的影响）、开发团队（项目执行人员，具体指开发人员和测试人员）。
准备工作：商业案例和资金、合同、憧憬、初始产品需求、初始发布计划、入股、组建团队。
敏捷团队通常人数为8-10人。
工作量估算：将开发任务量化，包括原型、Logo设计、UI设计、前端开发等，尽量把每个工作分解到最小任务量，最小任务量标准为工作时间不能超过两天，然后估算总体项目时间。把每个任务都贴在看板上面，看板上分三部分：to do（待完成）、in progress（进行中）和done（已完成）。
-
-
项目团队组建
-
团队的构成和角色
说明：谢谢付祥英女士帮助我绘制了下面这张精美的公司组织架构图。
-
编程规范和代码审查（
flake8、pylint）
-
Python中的一些“惯例”（请参考《Python惯例-如何编写Pythonic的代码》）
-
影响代码可读性的原因：
- 代码注释太少或者没有注释
- 代码破坏了语言的最佳实践
- 反模式编程（意大利面代码、复制-黏贴编程、自负编程、……）
-
-
团队开发工具介绍
请参考《团队项目开发的问题和解决方案》。
项目选题和理解业务
-
选题范围设定
-
CMS（用户端）：新闻聚合网站、问答/分享社区、影评/书评网站等。
-
MIS（用户端+管理端）：KMS、KPI考核系统、HRS、CRM系统、供应链系统、仓储管理系统等。
-
App后台（管理端+数据接口）：二手交易类、报刊杂志类、小众电商类、新闻资讯类、旅游类、社交类、阅读类等。
-
其他类型：自身行业背景和工作经验、业务容易理解和把控。
-
-
需求理解、模块划分和任务分配
- 需求理解：头脑风暴和竞品分析。
- 模块划分：画思维导图（XMind），每个模块是一个枝节点，每个具体的功能是一个叶节点（用动词表述），需要确保每个叶节点无法再生出新节点，确定每个叶子节点的重要性、优先级和工作量。
- 任务分配：由项目负责人根据上面的指标为每个团队成员分配任务。
-
制定项目进度表（每日更新）
模块 功能 人员 状态 完成 工时 计划开始 实际开始 计划结束 实际结束 备注 评论 添加评论 王大锤 正在进行 50% 4 2018/8/7 2018/8/7 删除评论 王大锤 等待 0% 2 2018/8/7 2018/8/7 查看评论 白元芳 正在进行 20% 4 2018/8/7 2018/8/7 需要进行代码审查 评论投票 白元芳 等待 0% 4 2018/8/8 2018/8/8 -
OOAD和数据库设计
-
UML（统一建模语言）的类图
-
通过模型创建表（正向工程），例如在Django项目中可以通过下面的命令创建二维表。
python manage.py makemigrations app python manage.py migrate
-
使用PowerDesigner绘制物理模型图。
-
通过数据表创建模型（反向工程），例如在Django项目中可以通过下面的命令生成模型。
python manage.py inspectdb > app/models.py
第92天：Docker容器详解
- Docker简介
- 安装Docker
- 使用Docker创建容器（Nginx、MySQL、Redis、Gitlab、Jenkins）
- 构建Docker镜像（Dockerfile的编写和相关指令）
- 容器编排（Docker-compose）
- 集群管理（Kubernetes）
第93天：MySQL性能优化
第94天：网络API接口设计
第95天：[使用Django开发商业项目](./Day91-100/95.使用Django开发商业项 目.md)
项目开发中的公共问题
- 数据库的配置（多数据库、主从复制、数据库路由）
- 缓存的配置（分区缓存、键设置、超时设置、主从复制、故障恢复（哨兵））
- 日志的配置
- 分析和调试（Django-Debug-ToolBar）
- 好用的Python模块（日期计算、图像处理、数据加密、三方API）
REST API设计
- RESTful架构
- API接口文档的撰写
- django-REST-framework的应用
项目中的重点难点剖析
- 使用缓存缓解数据库压力 - Redis
- 使用消息队列做解耦合和削峰 - Celery + RabbitMQ
第96天：软件测试和自动化测试
单元测试
- 测试的种类
- 编写单元测试（
unittest、pytest、nose2、tox、ddt、……） - 测试覆盖率（
coverage）
Django项目部署
- 部署前的准备工作
- 关键设置（SECRET_KEY / DEBUG / ALLOWED_HOSTS / 缓存 / 数据库）
- HTTPS / CSRF_COOKIE_SECUR / SESSION_COOKIE_SECURE
- 日志相关配置
- Linux常用命令回顾
- Linux常用服务的安装和配置
- uWSGI/Gunicorn和Nginx的使用
- Gunicorn和uWSGI的比较
- 对于不需要大量定制化的简单应用程序，Gunicorn是一个不错的选择，uWSGI的学习曲线比Gunicorn要陡峭得多，Gunicorn的默认参数就已经能够适应大多数应用程序。
- uWSGI支持异构部署。
- 由于Nginx本身支持uWSGI，在线上一般都将Nginx和uWSGI捆绑在一起部署，而且uWSGI属于功能齐全且高度定制的WSGI中间件。
- 在性能上，Gunicorn和uWSGI其实表现相当。
- Gunicorn和uWSGI的比较
- 使用虚拟化技术（Docker）部署测试环境和生产环境
性能测试
- AB的使用
- SQLslap的使用
- sysbench的使用
自动化测试
- 使用Shell和Python进行自动化测试
- 使用Selenium实现自动化测试
- Selenium IDE
- Selenium WebDriver
- Selenium Remote Control
- 测试工具Robot Framework介绍
第97天：电商网站技术要点剖析
第98天：项目部署上线和性能调优
- MySQL数据库调优
- Web服务器性能优化
- Nginx负载均衡配置
- Keepalived实现高可用
- 代码性能调优
- 多线程
- 异步化
- 静态资源访问优化
- 云存储
- CDN
1 Jan 11, 2022
1 Dec 17, 2021
5 Apr 5, 2022
1 Dec 13, 2021
0 Mar 30, 2022
7 Nov 18, 2021
2 Nov 18, 2021
24 Dec 9, 2022
66 Nov 2, 2022
6 Dec 4, 2022
1 Feb 10, 2022
3 Apr 10, 2022
119 Nov 24, 2022
1.1k Jan 4, 2023
6 Dec 27, 2022
31 Dec 16, 2022
2.5k Jan 6, 2023
1.4k Jan 6, 2023