本书涵盖了Python 开发的核心知识。其中，第1 ～13 章主要讲解的是Python 的核心语法，包
括基本概念和语句、风格、数据类型、字符串、序列、流程控制、字典和集合、函数和函数式编程、
文件和面向对象编程；第14 ～20 章讲解进阶内容，如错误和异常的处理、模块、内存管理、正则
表达式、图形界面、多任务编程、网络编辑、数据库、Web 编程等；第21 ～25 章分别通过井字棋、
贪吃蛇、飞机大战、多人聊天室、天天生鲜这5 个项目，全面巩固前面所学知识。如果读者能结合
本书数以百计的代码片段、交互实例，相信一定可以加强Python 技能的实用练习。

本书适合Python 初学者以及已经入门但想继续学习和提高自身Python 技巧的程序员。

人工智能（简称 AI）就其本质而言，是对人的思维的信息过程的模拟，它自诞生以来，
相关的理论和技术日益成熟，其应用领域也在不断扩大。例如，机器人、语音识别领域中
的智能音箱、图像识别领域中的智慧交通系统、自然语言处理领域中的自动翻译等都涉及
人工智能，可以说，人工智能有助于提高我们的生活指数。

Python 在今天变得如此重要，一个重要的原因便是它能更方便地为我们的工作以及
生活创造智能的特性。互联网飞速发展，积累了大量可供分析的数据，对这些数据进行处
理、分析以及预测能力的要求显著提升，而 Python 正是以数据科学而闻名，它拥有着极
其丰富且稳定的数据科学工具环境，从而助推其成为大数据和云计算中流行的语言之一。
而它的这种数据科学基因，也自然地延伸到了机器学习领域，今天，我们非常熟悉的众多
机器学习库，如 scikit-learn、Tensorflow 等都基于或支持 Python 语言开发，我们可以
很方便地使用它们，去构建自己的智能应用。

为什么学习本书
Python
是一种面向对象的解释型计算机程序设计语言，它作为人工智能的佳语言，
具有下列优势：
（1）优质的文档。
（2）与平台无关，Python 基本可以在任何平台上使用。
（3）和其他面向对象编程语言相比，学习 Python 更加简单快捷。
（4）Python 的设计非常好，快速、健壮、可移植、可扩展，很明显这些对于人工智
能应用来说都是非常重要的因素。
（5）Python 提供了丰富而功能强大的库，这些库可以帮助程序员实现各个领域的
开发。
（6）Python 是开源的，可以得到相同的社区支持。

本书涵盖了 Python 程序设计的方方面面，不仅是语法，还加入了很多高阶知识，通
过数以百计的代码片段、交互实例和多个综合案例，让读者真正提高 Python 技能。

如何学习本书

本书基于 Python 3，系统全面地讲解 Python 开发的核心知识。全书共有 25 章，大
致可以分为 3 个部分，具体如下 :
第 1 部分：核心语法（第 1 ～ 13 章）

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这部分内容占据了大约二分之一的篇幅，讲解 Python 程序开发的核心内容，包括基
本概念和语句、风格和语法、数据类型、序列类型、映射和集合类型、条件和循环、文件、
错误和异常、函数和函数式编程、模块、面向对象编程等，这部分内容是 Python 开发的
必备知识，通过该阶段的学习，读者将具备 Python 的基础知识，建立面向对象的编程思想。
第 2 部分：高阶知识（第 14 ～ 20 章）
高阶内容讲解的是诸如内存管理、正则表达式、网络、多线程、图形界面、数据
库、Web 等知识。这部分内容旨在帮助读者提高 Python 编程水平，无论大家以后使用
Python 开发哪个领域，都会用到这部分内容。
第 3 部分：项目实战（第 21 ～ 25 章）
这个部分包含井字棋、贪吃蛇、飞机大战、多人聊天室、天天生鲜这 5 个项目。其中，
井字棋、贪吃蛇、飞机大战这三个项目是对第 1 部分核心语法知识的综合应用，多人聊天
室是对高阶知识的综合应用，天天生鲜这个项目是借用 Django 框架开发的一个电商项目，
含金量非常高。在讲解项目实战的过程中，我们首先介绍的是项目背景和实现目标，然后
阐述项目的分析方法和过程，后按照项目的构建顺序完成项目开发，这样编排的目的，
不仅是让读者增加项目经验，更是为了加深读者对项目开发的理解。

致谢

本书的编写和整理工作由传智播客教育科技股份有限公司完成，主要参与人员有
吕春林、高美云、刘传梅、郑瑶瑶、王晓娟、邢文鹏、刘凡、郝跃新、孔德海、丁佼、
孟宝亮等。全体人员在近一年的编写过程中付出了很多辛勤的汗水，在此一并表示衷心
的感谢。

意见反馈

尽管我们付出了大的努力，但书中难免会有不妥之处，欢迎各界专家和读者朋友们
来信给予宝贵意见，我们将不胜感激。您在阅读本书时，如发现任何问题或有不认同之处
可以通过电子邮件与我们取得联系。
请发送电子邮件至：itcast_book@vip.sina.com


黑马程序员
2018 年 5 月

第 1 章　开启 Python 学习之旅.1
1.1 Python 的由来 .1
1.2 Python 的特点 .2
1.2.1　简单易学 2
1.2.2　开源 2
1.2.3　高级语言 2
1.2.4　可移植性 2
1.2.5　解释型 2
1.2.6　面向对象 3
1.2.7　可扩展性和可嵌入性. 3
1.2.8　丰富的库 3
1.2.9　规范的代码 3
1.3　Python 应用领域 .3
1.3.1　Web 应用开发. 3
1.3.2　管理操作系统、服务器自动.
. . . 化运行和维护 4
1.3.3　科学计算 4
1.3.4　桌面软件 4
1.3.5　服务器软件（网络软件）. 4
1.3.6　游戏 4
1.3.7　构思实现，产品早期原型.
. . . 和迭代 4
1.4　Python 版本及解释器 5
1.4.1　Python 的版本过渡 5
1.4.2　Python.2 和 Python.3 的区别.6
1.4.3. Python 解释器 9
1.5　下载和安装 Python 9
1.5.1　Linux 平台 9
1.5.2　Windows 平台.10
1.5.3　Mac 平台.13

1.6　第一个 Python 程序——
HelloWorld .14
1.6.1　Python 命令行.14
1.6.2　写一段小程序.14
1.6.3　脚本.14
1.7　运行 Python .15
1.7.1　命令行上的交互式解释器15
1.7.2　从命令行启动脚本.16
1.7.3　增强交互式 IPython16
1.7.4　集成开发环境.17
1.7.5. PyCharm 的下载安装.18
1.7.6. PyCharm 的使用.20
1.8 Python 程序执行原理24
1.8.1　编译型语言和解释型语言24
1.8.2　Python 是一种解释型.
. . . 语言.24
1.9　Python 文档 .25
第 2 章　Python 快速入门26
2.1 程序的输出和输入 26
2.1.1. 程序的输出.26
2.1.2. 程序的输入.27
2.2 Python 注释 .27
2.2.1. 行注释和块注释.28
2.2.2. 文档字符串.28
2.3 代码风格建议 .28
2.3.1. 使用缩进表示语句块28
2.3.2. 关于缩进风格.29
2.3.3. 代码过长的换行.29
2.4 标识符和关键字 .29
2.4.1. 标识符.29
2

2.4.2. 关键字.30
2.5 变量 30
2.5.1. 变量和赋值.30
2.5.2. 复用变量名.31
2.6 数字类型 32
2.7 布尔类型 32
2.8 字符串 .33
2.9 元组和列表 33
2.10 字典 .34
2.11 集合（set） .34
2.12 if 语句 .35
2.13 while 循环 36
2.14 for 循环 .37
2.15 可迭代对象 .38
2.16 文件读写 .38
2.17 错误和异常 .39
2.18 函数 .40
2.19 类和对象 .40
2.20 模块 .41
第 3 章. 数值类型42
3.1 整型 42
3.1.1. 早期的整型.42
3.1.2. Python.3 中的整型42
3.1.3. 整型的表示方法.43
3.1.4. 进制转换.43
3.2 位运算 .44
3.2.1. 整型存储方式.44
3.2.2. 按位取反.45
3.2.3. 按位左移.45
3.2.4. 按位右移.46
3.2.5. 按位与.47
3.2.6. 按位或.48
3.2.7. 按位异或.48
3.3 浮点型 .48

3.3.1. 浮点型的表示方式.48
3.3.2. 浮点数的取值范围.49
3.3.3. 浮点数的存储.49
3.3.4. 高精度浮点数.49
3.4 复数类型 .50
3.4.1. 复数类型定义.50
3.4.2. 复数的特点.50
3.4.3. 创建复数.50
3.4.4. 获取复数的实部和虚部51
3.5 布尔类型 51
3.6 数字运算 51
3.6.1. 算术运算符.51
3.6.2. 赋值运算符.53
3.6.3. 比较运算符.53
3.6.4. 逻辑运算符.54
3.7 运算符优先级 .55
3.8 类型转换 56
3.8.1. 类型转换函数.56
3.8.2. 类型转换注意事项.56
3.8.3. 类型转换示例.57
3.9 对象和引用 57
3.9.1. 对象.57
3.9.2. 引用.58
3.9.3. 身份运算符.59
3.9.4. 身份运算符的使用.59
第 4 章. 字符串60
4.1 字符串介绍 60
4.2 字符串存储方式 .61
4.2.1. 字符串的索引.61
4.2.2. 根据索引访问值.62
4.2.3. 字符串是不可变的.62
4.3 切片截取字符串 .63
4.3.1. 切片和步长.63
4.3.2. 切片的默认值.64

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4.3.3. 切片的正反向索引混用64
4.4 特殊字符处理.65
4.4.1. 字符串的转义.65
4.4.2. 保持原始字符串.66
4.5 字符串的输出和输入 66
4.5.1. 字符串的格式化输出66
4.5.2. 格式化操作的辅助指令67
4.5.3. 字符串的输入.68
4.6 字符串模板 69
4.7 字符串的内建函数 70
4.7.1. 序列类型操作相关函数70
4.7.2. 字符串类型转换相关函数71
4.8 字符串的常见方法 72
4.8.1. f ind 方法.74
4.8.2. index 方法.75
4.8.3. replace 方法.75
4.8.4. split 方法75
4.8.5. lower 方法.76
4.8.6. strip 方法.76
4.8.7. format 方法76
4.9 字符串操作符 .78
4.9.1. 使用比较运算符比较.
. . . 字符串.78
4.9.2. 使用 + 运算符连接字符串.79
4.9.3. 使用成员运算符检查.
. . . 字符串.80
第 5 章. 序列81
5.1　认识什么是序列 .81
5.2　通用序列操作 .82
5.2.1　索引（[.]）.82
5.2.2　切片（[i:j]）82
5.2.3　步长（[i:j:k]）.83
5.2.4　判断某个元素是否属于.
. . . 序列.84

5.2.5　序列相加.85
5.2.6　序列与数字相乘.85
5.2.7　计算序列长度.85
5.2.8　找出序列的大元素和小.
. . . 元素.85
5.2.9　查找元素在序列中出现的.
. . . 位置.86
5.2.10　统计元素在序列中出现的.
. . . .次数.86
5.3　可变序列——列表（list） .86
5.3.1　什么是列表.86
5.3.2　列表的创建方式.87
5.3.3　列表操作符.88
5.3.4　列表类型相关函数.90
5.3.5　列表类型相关方法.91
5.4　不可变序列——元组 95
5.4.1　元组的创建方式.96
5.4.2　元组支持通用序列操作96
5.4.3　单个元素的元组.97
5.4.4　有时候元组也“可变”97
5.5　元组是无符号对象的默认类型 .98
5.6　不同序列的相互转换 98
5.7　不可变序列——range .99
5.7.1　range 介绍.99
5.7.2　range 支持通用序列操作100
5.7.3　range 与列表和元组的.
. . . 比较.101
第 6 章. 流程控制 102
6.1　if 语句.102
6.1.1　简单 if 语句.102
6.1.2　条件表达式.103
6.1.3　多重条件表达式.103
6.1.4　if-else 语句104

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4

6.1.5　elif 语句.104
6.1.6　if 嵌套语句106
6.1.7　if 语句的缩进107
6.1.8　判断表达式.107
6.2　循环语句 .108
6.2.1　while 循环.108
6.2.2　while 循环嵌套.109
6.2.3　死循环.110
6.2.4　for 语句.110
6.2.5　range 函数用于 for 循环111
6.2.6　循环技巧.111
6.2.7　迭代器和 iter() 函数113
6.2.8　列表推导式.114
6.3　跳出循环 .114
6.3.1　break 语句.114
6.3.2　continue 语句115
6.3.3　pass 语句116
6.3.4　else 语句116
第 7 章. 字典和集合 118
7.1　字典类型 .118
7.1.1　字典的基本概念.118
7.1.2. 字典是可变的容器.119
7.1.3　字典键和值的规范.119
7.2　字典的基本操作 120
7.2.1　创建字典并为元素赋值120
7.2.2　访问字典中的元素.121
7.2.3　遍历字典中的元素.122
7.2.4　更新字典中的元素.123
7.2.5　删除字典元素和字典123
7.3　字典常用的函数 124
7.3.1　通过 len 函数获取字典.
. . . 元素的数量.124
7.3.2　通过 hash 函数判断某个.
. . . 对象是否能为字典的键124

7.4　字典的内建方法 124
7.4.1　copy 方法125
7.4.2　get 方法.126
7.4.3　items 方法127
7.4.4　keys 方法.127
7.4.5. values 方法.128
7.5　集合类型 .128
7.5.1　集合的基本概念.128
7.5.2　集合的类型.129
7.6　集合的基本操作 130
7.6.1　集合的创建和赋值.130
7.6.2　访问集合中的元素.130
7.6.3　更新集合中的元素.131
7.6.4　删除集合本身.132
7.7　集合操作符 .133
7.7.1　标准类型的操作符.133
7.7.2　集合类型的操作符.134
7.7.3　可变集合类型的操作符135
7.8　集合内建方法 136
第 8 章. 函数和函数式编程 138
8.1　认识函数 .138
8.2　函数的定义和调用 .139
8.2.1　函数的定义.139
8.2.2　函数的调用.139
8.2.3　函数文档说明.140
8.2.4　形参和实参.141
8.2.5　传递参数值的改变.141
8.2.6　return 语句141
8.2.7　返回值的类型.142
8.3　函数的参数传递 143
8.3.1　位置参数传递.143
8.3.2　关键字参数传递.143
8.3.3　参数默认值.144
8.3.4　可变参数.144

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目 录 5

8.3.5　解包裹.145
8.3.6　混合传递方式.146
8.4　递归函数 147
8.5　函数作为参数传递　.148
8.6　lambda 匿名函数 .148
8.7　常用函数 .149
8.7.1　map 函数.149
8.7.2　f ilter 函数150
8.7.3　reduce 函数.151
8.8　变量作用域 .152
8.8.1　全局变量和局部变量152
8.8.2　global 和 nonlocal 关键字.153
8.9　闭包 .155
8.9.1　函数的引用.155
8.9.2　什么是闭包.156
8.9.3　闭包的使用.156
8.10　装饰器 .157
8.10.1　什么是装饰器.157
8.10.2　多个装饰器.159
8.10.3　装饰器对有参数函数进行.
. . . 装饰160
8.10.4　装饰器对带有返回值的.
. . . 函数进行装饰.162
8.10.5　通用装饰器.163
8.10.6　带有参数的装饰器164
8.11　生成器 .165
8.11.1　什么是生成器.165
8.11.2　生成器运行机制.166
8.11.3　yield 与 return167
8.11.4　生成器支持的方法168
8.11.5　生成器应用场景——.
. . . 协程170
8.116　生成器是一个迭代器.171
8.12　Python 标准库——内置函数. 172

8.12.1　反过头看看.172
8.12.2. 数字运算相关函数173
8.12.3　类型转换相关函数177
8.12.4　序列操作相关函数179
8.12.5　类、对象、属性相关.
. . . 函数180
8.12.6　编译，执行相关函数183
8.12.7　其他函数.186
第 9 章. 文件 188
9.1　文件的打开和关闭 .188
9.1.1　打开文件.188
9.1.2　关闭文件.188
9.2　文件概述 .189
9.2.1　路径名.189
9.2.2　打开模式.189
9.2.3　文件缓冲.190
9.2.4　文件的分类.191
9.2.5　标准文件.191
9.3　文件的读写 .192
9.3.1　写文件.192
9.3.2　读文件.192
9.3.3　文件读写位置.193
9.4　文件的方法和属性 .195
9.5　文件遍历 .195
9.5.1　read() 遍历文件.195
9.5.2　readline() 遍历文件196
9.5.3　readlines() 遍历文件197
9.5.4　文件迭代器.197
9.5.5　文件迭代器的特点.198
9.6　文件备份 .198
9.7　文件重命名 .199
9.8　删除文件 .199
9.9　os 模块扩展 .200
9.9.1　创建文件夹.200

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6

9.9.2　删除文件夹.200
9.9.3　获取当前目录.200
9.9.4　更改默认目录.200
9.9.5　获取目录列表.201
9.10　文件操作案例——用户登录. 201
9.10.1　业务逻辑.201
9.10.2　相关文件.202
9.10.3　模块功能.202
9.10.4　功能实现.202
9.10.5　功能演示.206
第 10 章 面向对象（上） 208
10.1. 面向对象的概念 208
10.2. 类和对象 210
10.3. 类的定义和使用 210
10.3.1. 类的定义.210
10.3.2. 创建对象.211
10.3.3. 新式类和经典类.211
10.4. 属性和方法. 211
10.4.1. 类属性.211
10.4.2. 对象属性.212
10.4.3. 构造方法和析构方法214
10.4.4. 对象方法.215
10.4.5. 类方法.217
10.4.6. 静态方法.218
10.4.7. 保护对象的私有属性219
10.4.8 更便捷地访问私有属性.
. . . ——使用 @property.220
第 11 章 面向对象（下） 223
11.1. 面向对象的三大特征. 223
11.2. 封装. 224
11.3. 继承. 224
11.3.1. 单继承.224
11.3.2. isinstance() 和 issubclass().
. . . .函数.226

11.3.3. 多继承.227
11.3.4. 重写.229
11.3.5. super 关键字229
11.4. 多态. 230
11.5. 运算符重载. 231
11.5.1. 四则运算重载.232
11.5.2. 索引和分片重载.233
11.5.3. 定制对象的字符串形式234
11.6. __new__ 方法. 235
11.7. 单例模式. 236
11.8. 工厂模式. 238
第 12 章 错误和异常 . 240
12.1　错误和异常简介 240
12.1.1　异常.241
12.1.2　Python 常见异常.241
12.2　捕获异常. 243
12.2.1　try-except 语句.243
12.2.2　获取异常提示信息244
12.2.3　捕获多个异常.244
12.2.4　捕获所有异常.245
12.2.5　else 子句246
12.2.6　finally 子句.246
12.3　抛出异常. 247
12.3.1　raise 语句.247
12.3.2　异常的传递.249
12.3.3　assert 断言语句250
12.4　自定义异常. 251
12.5　.with 语句处理异常. 253
12.5.1　with 语句.253
12.5.2　上下文管理器.254
12.5.3. 自定义上下文管理器255
第 13 章 模块 . 257
13.1　什么叫模块. 257
13.2　常用标准模块 257

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目 录 7

13.2.1　sys 模块257
13.2.2　os 模块.258
13.2.3　os.path 模块.259
13.2.4　random 模块260
13.2.5　time 模块.260
13.3　导入模块. 262
13.3.1　import262
13.3.2　from…import….262
13.3.3　from…import.*263
13.4　导入方法比较 263
13.5　自制模块. 263
13.5.1　制作自定义模块.263
13.5.2　自定义模块的使用263
13.5.3　模块搜索路径.264
13.6　模块属性. 264
13.6.1　__all__ 属性.264
13.6.2　__name__ 属性266
13.7　模块导入特性 266
13.7.1　导入特性概述.266
13.7.2　导入特性详解.267
13.8　模块缓存. 267
13.9　Python 中的包. 268
13.10　包的导入. 268
13.10.1　import 导入268
13.10.2　from…import…导入.268
13.10.3　__init__.py 文件269
13.11　模块的打包发布. 269
13.11.1　待发布包结构.270
13.11.2　setup.py 文件.270
13.11.3　模块构建.270
13.11.4　模块打包.271
13.12　模块安装 272
第 14 章 内存管理 . 273
14.1. 内存管理概述 273

14.1.1. 为什么要进行内存管理273
14.1.2. 内存管理的常用机制273
14.2. 引用计数机制 274
14.2.1. 引用计数机制概述274
14.2.2. 增加对象的引用.275
14.2.3. 减少对象的引用.276
14.2.4. 释放对象占用的内存276
14.3. 容器对象引起的循环引用 277
14.3.1. 容器对象引用对象277
14.3.2. 对象之间的循环引用277
14.4. 弱引用解决自定义对象的循环.
. . . 引用 279
14.4.1. 弱引用概述.279
14.4.2. 弱引用处理循环引用281
14.5. 垃圾回收机制 281
14.5.1. 垃圾回收机制概述282
14.5.2. 标记清除技术.282
14.5.3. 分代回收技术.283
14.5.4. gc 模块概述.284
14.5.5. 启动垃圾回收的场景284
14.5.6. gc 模块自动回收垃圾.285
14.6. 内存池机制. 286
14.6.1　小整数对象池.286
14.6.2　字符串的 intern 机制287
第 15 章 正则表达式 . 288
15.1. 起源与发展. 288
15.2. 正则表达式的定义. 289
15.3. 字符分类. 289
15.3.1. 普通字符.289
15.3.2. 元字符.289
15.3.3. 预定义字符集.290
15.4. 点字符 290
15.5. 位置匹配. 290
15.5.1. 行头行尾.291

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8

15.5.2. 单词边界.291
15.6. 多选结构. 291
15.7. 字符组 291
15.7.1. 连字符.292
15.7.2. 排除型字符组.292
15.7.3. 元字符与字符组.292
15.8. 重复匹配. 293
15.8.1. 可选模式.293
15.8.2. 重复模式.293
15.9. 转义字符. 293
15.10. 子组 294
15.10.1. 子组的意义.294
15.10.2. 非捕获子组.295
15.11. re 模块 295
15.12. 预编译. 296
15.13. 匹配与搜索 296
15.13.1. match().296
15.13.2. search().297
15.14. 匹配对象. 298
15.15. 全文匹配 299
15.15.1. findall().299
15.15.2. finditer().300
15.16. 检索替换300
15.17. 文本分割 301
15.18. 贪婪匹配 301
第 16 章 图形用户界面编程  303
16.1. Tkinter 概述. 303
16.1.1. 认识 Tkinter303
16.1.2. 开发第一个 Tkinter 程序303
16.2. Tkinter 组件概述 304
16.2.1. Tkinter 核心组件304
16.2.2. 标准组件属性.305
16.2.3. 组件的属性设置.308
16.3. 常用组件介绍 309

16.3.1. 按钮组件（Button）.309
16.3.2. 标签组件（Label）.310
16.3.3. 文本框（Entry）.310
16.3.4. 多行文本框（Text）311
16.3.5. 单选按钮（Radiobutton）.312
16.3.6. 复选框（Checkbutton）.314
16.3.7. 列表框（Listbox）315
16.4. 菜单. 316
16.4.1. 主菜单.316
16.4.2. 下拉菜单.316
16.4.3. 弹出式菜单.317
16.5. 对话框 318
16.5.1. 消息对话框.
. . . （messagebox）.318
16.5.2. 文件对话框（filedialog）318
16.5.3. 颜色选择对话框.
. . . （colorchooser.）319
16.6. 画布绘图. 320
16.7. Tkinter 几何布局管理器 322
16.7.1. pack 几何布局管理器.322
16.7.2. grid 几何布局管理器323
16.7.3. place 几何布局管理器.323
16.8. 事件处理. 324
16.8.1. Tkinter 中的事件324
16.8.2. 事件对象及属性.325
16.9. 其他 GUI 327
16.9.1. wxPython.327
16.9.2. PyGTK327
16.9.3. PyQt328
16.9.4. JPython328
第 17 章 多任务编程 . 329
17.1. 多任务的实现原理. 329
17.2. 进程介绍. 330
17.2.1. 什么是进程.330

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目 录 9

17.2.2. 进程的状态.331
17.3. 通过 fork() 函数创建进程. 331
17.3.1. 使用 fork() 函数创建子.
. . . 进程332
17.3.2. 使用 fork() 函数创建多个.
. . . 子进程.333
17.4. 通过 Process 类创建进程.
. . . （跨平台） 334
17.4.1. 通过 Process 类实例创建.
. . . 进程334
17.4.2. 使用 join() 方法同步.
. . . 进程335
17.4.3. 通过 Process 子类创建子.
. . . 进程337
17.5. 进程池批量创建进程. 338
17.5.1. 进程池非阻塞式添加.
. . . 任务338
17.5.2. 进程池阻塞式添加任务340
17.6. 通过 subprocess 模块创建.
. . .进程. 341
17.6.1. 调用 call() 函数创建子.
. . . 进程342
17.6.2. 通过 Popen 类实例创建子.
. . . 进程342
17.7. 通过 Queue 实现进程间的.
. . .通信. 344
17.7.1. 全局变量在多个进程中不.
. . . .共享.344
17.7.2. 使用 Queue 队列实现进程.
. . . .间通信344
17.8. 线程介绍. 345
17.8.1. 什么是线程.346
17.8.2. 线程的状态.346
17.8.3. 线程类型.346

17.9. 创建线程. 347
17.9.1. 使用 Thread 类实现.
. . . .多线程347
17.9.2. 使用 Thread 子类实现.
. . . .多线程349
17.9.3. 调用 join() 方法阻塞.
. . . 线程349
17.10. 解决线程共享资源产生的.
. . . .问题. 350
17.10.1. 线程共享全局变量350
17.10.2. 访问全局变量出现数据.
. . . .不同步的问题351
17.10.3. 通过互斥锁（Lock）解决.
. . . . 数据不同步的问题.352
17.10.4. 持有多个锁造成死锁的.
. . . . 问题.353
17.10.5. 可重入锁（RLock）.
. . . . 的使用.355
17.11. 线程的同步应用. 356
17.11.1. 通过条件变量（Condition）.
. . . . 实现线程同步.357
17.11.2. 使用队列实现线程同步358
17.12. 使用事件（Event）实现线程.
. . . 通信. 361
17.13. 后台线程 362
17.14. 协程 363
17.14.1. 协程的优势.363
17.14.2. Python.2.x 的协程.363
17.14.3. Python.3.x 的协程.364
第 18 章 网络编程 . 366
18.1. 计算机网络概述 366
18.2. 协议与体系结构 367
18.2.1. 体系结构.367

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10

18.2.2. 协议.368
18.2.3. 数据传输流程.369
18.3 网络架构 370
18.4 IP 地址 370
18.4.1. IPv4 的分类.371
18.4.2. IPv6 地址.372
18.4.3. 子网掩码.373
18.5 端口号 .373
18.6 网络编程概述 .374
18.7 套接字 .374
18.8 socket 通信流程 .375
18.8.1. 面向连接的通信.375
18.8.2. 面向非连接的通信376
18.9 socket 内建方法 .376
18.9.1. bind——绑定地址到套.
. . . 接字376
18.9.2. listen——服务器监听客户端.
. . . 的请求.377
18.9.3. connect——建立与服务器.
. . . 的连接.377
18.9.4. accept——接受客户端.
. . . 的连接.377
18.9.5. send/sendto——.
. . . .发送数据378
18.9.6. recv/recvfrom——.
. . . .接收数据378
18.9.7. close——关闭套接字379
18.10 网络编程实例 379
18.10.1. UDP 聊天室379
18.10.2. TCP 数据转换.382
18.11 TCP 并发服务器 .384
18.11.1. 单进程非阻塞服务器384
18.11.2. 多进程并发服务器387
18.11.3. 多线程并发服务器389
18.12 I/O 多路转接服务器 390

18.12.1. select 并发服务器390
18.12.2. epoll 并发服务器.393
第 19 章. 数据库编程 397
19.1 MySQL 数据库 397
19.1.1. 下载和安装.398
19.1.2. 使用 MySQL
. . . Workbench408
19.1.3. 卸载 MySQL.409
19.2 SQL 语言 412
19.3 数据库基本操作 .412
19.3.1. 创建数据库.413
19.3.2. 删除数据库.413
19.4 表的基本操作 .414
19.4.1. 字段类型.414
19.4.2. 约束.415
19.4.3. 创建表.415
19.4.4. 删除表.416
19.5 数据的操作 417
19.5.1. 数据的添加.417
19.5.2. 数据的更新.417
19.5.3. 数据的删除.418
19.5.4. 事务.418
19.6 单表查询 419
19.6.1. 数据查询.419
19.6.2. 简单查询.420
19.6.3. 条件查询.420
19.6.4. 查询不重复的记录424
19.6.5. 聚合查询.424
19.6.6. 分组查询.425
19.6.7. 排序.426
19.6.8. 限制记录数量.426
19.6.9. 完整的 SQL 语句427
19.7 多表查询 427
19.7.1. 内连接（inner.join）428

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目 录 11

19.7.2. 外连接（outer.join）428
19.8 MySQL 的内置函数 429
19.8.1. 字符串函数.429
19.8.2. 数学函数.431
19.8.3. 日期时间函数.432
19.8.4. 类型转换函数.434
19.9 MySQL 与 Python 交互 434
19.9.1. 安装 PyMySQL.435
19.9.2. PyMySQL 的常用对象435
19.9.3. PyMySQL 示例.436
第 20 章. Web 编程. 438
20.1 什么是 Web 服务器 438
20.2 第一个 Web 服务器 438
20.3 统一资源定位符 .439
20.4 HTTP 概述 440
20.5 HTTP 消息 440
20.5.1. 请求结构.440
20.5.2. 响应结构.441
20.5.3. HTTP 请求方法441
20.5.4. 状态码.442
20.6 HTML 概述 442
20.6.1. 静态网页.443
20.6.2. CSS 简介.443
20.6.3. JavaScript 简介.444
20.7 静态 Web 服务器 445
20.8 WSGI 规范 448
20.9 WSGI 服务器 .449
20.10 Web 服务器 .452
20.11 基于框架的服务器 .454
20.11.1. Web 应用框架.455
20.11.2. 基于框架的服务器456
20.11.3. 流程分析.458
20.11.4. 功能展示.459

第 21 章. 井字棋 460
21.1　游戏简介 460
21.1.1　游戏规则.460
21.1.2. 游戏策略.460
21.2 分析与设计 461
21.2.1. 流程分析.462
21.2.2. 类的设计.463
21.2.3. 开发阶段设计.463
21.3 新建项目及文件准备 464
21.4 棋盘功能实现 .464
21.4.1. 棋盘的数据结构.465
21.4.2. 初始化棋盘.466
21.4.3. 显示棋盘.466
21.4.4. 在棋盘上落子.467
21.4.5. 判断平局.468
21.4.6　判断胜利.469
21.4.7. 重置棋盘.469
21.5 玩家功能实现 .470
21.5.1　初始化玩家.470
21.5.2　玩家在棋盘落子.471
21.6 人人对战功能实现 472
21.6.1　游戏的初始化.472
21.6.2　随机决定先手玩家472
21.6.3. 一轮完整对局.473
21.6.4. 循环对局.474
21.7　人机对战——计算机随机
落子 .475
21.7.1. 派生 AIPlayer 子类475
21.7.2　修改游戏类中计算机玩家.
. . . 的类型.476
21.8　人机对战——计算机智能
落子 476
21.8.1. 计算机落子策略.476
21.8.2. 预判胜利.476

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12

21.8.3. 必胜落子和必救落子478
21.8.4. 评估子力价值.478
21.9 项目体会 480
第 22 章. 贪吃蛇 481
22.1　游戏简介 481
22.1.1　简易版贪吃蛇.481
22.1.2　游戏规则.482
22.2　类和模块的设计 .483
22.2.1　类的设计.483
22.2.2　模块的设计.484
22.3　游戏准备工作 .484
22.3.1　新建项目.484
22.3.2　安装 pygame 库.485
22.4　游戏框架搭建 .487
22.4.1　pygame 初始化和退出487
22.4.2　创建游戏主窗口.488
22.4.3　增加游戏循环和游戏.
. . . 时钟489
22.4.4　填充窗口的背景颜色490
22.4.5　绘制得分文本.492
22.4.6　重置得分文本的位置494
22.4.7　游戏事件监听.498
22.4.8　绘制食物图形.501
22.4.9　定时更新食物的位置504
22.5　贪吃蛇功能实现 .505
22.5.1　贪吃蛇类的设计.505
22.5.2　定义贪吃蛇类.507
22.5.3　添加蛇身体.508
22.5.4　绘制和移动身体.510
22.5.5　改变贪吃蛇的方向512
22.5.6　贪吃蛇吃食物.513
22.5.7　贪吃蛇的死亡.515
22.6　项目体会 517

第 23 章. 飞机大战 518
23.1 游戏简介 518
23.1.1. 经典飞机大战.518
23.1.2. 增强版飞机大战游戏.
. . . 特点519
23.1.3. 增强版飞机大战游戏.
. . . 设计519
23.1.4. 增强版飞机大战典型.
. . . 场景522
23.2 项目准备 524
23.2.1. 类设计.524
23.2.2. 模块设计.525
23.2.3. 创建项目和项目文件.
. . . 结构526
23.3 游戏框架的设计与搭建 . 526
23.3.1. 游戏类的设计.526
23.3.2. 游戏框架搭建.528
23.4 精灵和精灵组 .530
23.4.1. 介绍 Sprite 和 Group.530
23.4.2. 派生游戏精灵子类532
23.4.3. 绘制游戏背景和英雄.
. . . 飞机533
23.4.4. 实现游戏背景连续滚动.535
23.5 指示器面板 537
23.5.1. 指示器面板类的设计538
23.5.2. 指示器面板类的准备539
23.5.3. 使用精灵实现文本标签542
23.5.4. 显示和修改游戏数据544
23.5.5. 保存和显示好成绩548
23.5.6. 显示游戏状态.550
23.5.7. 游戏结束后重置面板552
23.6 逐帧动画和飞机类 553
23.6.1. 逐帧动画的基本实现554
23.6.2. 飞机类的设计与实现557

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目 录 13

23.6.3 派生敌机子类 561
23.6.4 派生英雄飞机子类 .567
23.7 碰撞检测  573
23.7.1 pygame 中的碰撞检测573
23.7.2 敌机撞毁英雄 576
23.7.3 英雄发射子弹 579
23.7.4 英雄拾取道具 582
23.8 音乐和音效  586
23.8.1 pygame 播放音乐和音效 
 的方式 586
23.8.2 设计并实现音乐 
 播放器类 587
23.9 项目体会  591
第 24 章 多人聊天室 . 592
24.1　项目介绍 592
24.1.1　项目概述 592
24.1.2　项目预览 593
24.1.3　项目的总体流程 594
24.2　服务器端程序设计  595
24.2.1　业务流程设计 595
24.2.2　响应协议设计 596
24.2.3　类和模块设计 597
24.2.4　数据库设计 597
24.3　服务器端程序实现  598
24.3.1　创建项目和文件结构 .598
24.3.2　实现 ServerSocket 类 598
24.3.3　实现 SocketWrapper 类 599
24.3.4　实现 DB 类 .599
24.3.5　实现 ResponseProtocol 类 .600
24.3.6　实现 Server 类——主框架 
 搭建 .601
24.3.7　实现 Server 类——请求 
 处理 .602

24.3.8　实现 Server 类——请求协议 
 与处理方法的对应关系 .603
24.3.9　启动服务器端程序 .606
24.4　客户端程序设计 . 606
24.4.1　业务流程设计 606
24.4.2　请求协议设计 607
24.4.3　类和模块设计 607
24.5　客户端程序实现 . 608
24.5.1　创建项目和文件结构 .608
24.5.2　搭建登录窗口 608
24.5.3　搭建聊天窗口 611
24.5.4　实现 RequestProtocol 类 613
24.5.5　实现 ClientSocket 类 614
24.5.6　实现 Client 类——业务框架 
 搭建 614
24.5.7　实现 Client 类——响应 
 处理方法 615
24.5.8　实现 Client 类——窗口按钮 
 单击事件处理 .618
24.5.9　启动客户器端程序 .619
24.6　项目体会 619
第 25 章 大型购物网站——天天 
 生鲜 . 620
25.1　Django 框架介绍  620
25.1.1　使用 Django 建立网站 
 的优势 620
25.1.2　Django 框架的结构 621
25.2　天天生鲜项目展示  621
25.2.1　首页商品展示页面 .621
25.2.2　商品分类展示页面 .622
25.2.3　商品详情页面 623
25.2.4　购物车页面 623
25.2.5　订单提交页面 624

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14

25.2.6　订单提交成功页面624
25.3　项目创建 625
25.3.1　搭建开发环境.625
25.3.2　创建项目.625
25.3.3　创建应用.626
25.3.4　开发服务器.627
25.4　创建模型627
25.4.1　ORM 概述627
25.4.2　数据库配置.628
25.4.3　定义模型类.629
25.4.4　创建迁移文件.632
25.4.5　执行迁移.633
25.4.6　数据库操作.634
25.5　创建视图 638
25.5.1　定义视图.638
25.5.2　配置 URLconf.638
25.6　模板渲染 639
25.6.1　配置模板.640
25.6.2　使用模板.640
25.6.3　给模板传值.641
25.6.4　静态文件.642
25.7　Cookie .643
25.8　首页页面功能实现 644
25.8.1　创建视图函数.644
25.8.2　创建模板文件.645

25.8.3　配置访问路径.648
25.9　商品详细页面功能实现 .648
25.9.1　创建视图函数.648
25.9.2　创建模板文件.649
25.9.3. 配置访问路径.650
25.9.4　实现商品购买功能650
25.10　商品分类页面功能实现 651
25.10.1　创建视图函数.651
25.10.2　创建模板文件.653
25.10.3　配置访问路径.654
25.11　购物车页面功能实现 .654
25.11.1　创建视图函数.655
25.11.2　创建模板文件.655
25.11.3　配置访问路径.656
25.11.4　实现删除商品的功能656
25.12　订单提交页面功能实现 657
25.12.1　创建视图函数.657
25.12.2　创建模板文件.657
25.12.3　配置访问路径.659
25.12.4　实现提交订单功能659
25.13　订单提交成功页面功能实现 .660
25.13.1　创建视图函数.660
25.13.2　配置访问路径.661
25.14　项目体会 .661

黑马程序员：江苏传智播客教育科技股份有限公司（简称传智播客）是一家专门致力于高素质软件开发人才培养的高科技公司。传智播客致力于为企业优选一流的人才的培训理念，经过多年的教学探索及战略布局，已向着综合型职业教育集团发展。目前，传智播客旗下已涵盖传智播客IT教育培训、黑马程序员训练营及博学谷三大子品牌。“黑马程序员”是传智播客旗下高端IT教育品牌。

本书涵盖了Python 开发的核心知识。后5章通过5个项目，全面巩固前面所学知识。