前言

Python這門語言很獨特。作為一名軟件開發者，我沉迷于其特殊性。編寫良好的Python程序能令人感受到一種藝術美。我喜歡探尋對于一個問題最“Pythonic”（具有Python特質精神的）解決方案，然后回顧并思考是否有其他方案能獲得相同效果。

遺憾的是，多年以前，我習慣于從已掌握的其他編程語言的角度來看待Python，從而陷入困境。那時，我雖然可以讀、寫Python代碼，但無法形成那些“顯而易見”的慣用編程模式。就像只能通過查閱詞典來生硬地說外語一樣——我雖然能編寫出Python代碼，但是無法真正基于Python來思考問題，我其實錯失了這門語言的本質內涵。

直到我開始真正理解Python——用它來思考，我才發現這門語言的獨特之處。解決方案變得顯而易見。設計方案變成一種樂趣，而不是一個謎團。

當一位新程序員開始嘗試使用Python時，他幾乎沒有先入為主的偏見，因為沒有其他編程語言作為“母語”來干擾他對Python的探索。但是對于將Python作為第二甚至第三語言的老程序員，思想上的轉變在某些方面要艱難得多——他們不僅必須學習新知識，而且在很多方面必須忘掉舊知識（這尤其困難）。

本書正是這一艱難旅程的最佳指南。

本書為誰而寫？

本書適合想要學習編寫專業Python程序的讀者閱讀，無論是零編程基礎的讀者，還是已掌握其他編程語言的開發者。本書特別關注如何以“Pythonic”方式來完成任務，可以幫助讀者不受其他編程語言的影響來學習地道的Python編程方法。

如果你是一位中級Python開發者，一樣能發現本書很有用。盡管我使用Python很多年了，但是對其中的一些主題，我直到最近才突然感到豁然開朗。本書包含了對這些主題的解釋。

“簡單”到底是什么意思？

本書的所有主題，乍一看可能都不簡單。讀者可能也會懷疑，這么厚的書，怎么可能“簡單”？

我為本書起名為“Python超簡單”[1]，其實是想描述讀者閱讀完本書后的體驗，而不是讀之前的期待。我們應該認識到，任何值得學習的主題，在初次接觸時，都會令人感覺不可逾越。同樣，任何概念如果值得向一名軟件開發者闡述，都必須具備足夠的深度，以致喪失“簡單”這種先驗性標簽。

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[1]　譯者注：本書英文原書名為“Dead Simple Python”，即“Python超簡單”。

本書的目標是讓讀者在閱讀完每章后，無論這章的主題最初看起來多么復雜，都能不禁感嘆：這些內容其實是顯而易見的，實際上“超簡單”！此時，讀者就可以像使用母語一般自然地使用Python進行思考。

為了幫助讀者達到這種理解程度，本書通常從各主題的最基礎、最明確的形式開始：先確立一個基點，再一層層疊加，最終形成慣用模式。本書希望通過這種方式，讓讀者精確又舒適地理解Python每個功能的由來以及慣用模式。

書中包含什么內容？

本書共5個部分。和其他面向初學者的圖書不同，本書假定讀者想盡快開始編寫代碼，且編寫出的代碼能達到產品級質量（而不是特別簡單的示例代碼）。本書需要讀者事先完成一些初步工作，這樣可以確保讀者更容易地將新知識應用到實際項目中，并獲得反饋。

第一部分“Python環境”（第1～4章）讓讀者首先掌握Python的基礎知識，包括Python的哲學、開發環境、基本語法、項目結構和代碼導入。這將為讀者編寫產品級代碼奠定堅實的基礎。

第二部分“基本結構”（第5～8章）探索Python的變量、數據類型、函數、類、對象、錯誤和異常等基本結構，并講解如何充分利用它們。

第三部分“數據和流程”（第9～12章）介紹操作數據和控制執行流程的許多獨特方法，包括集合、迭代、生成器、推導式、文本輸入/輸出、上下文管理、二進制和序列化等。

第四部分“高級概念”（第13～17章）揭示各種可以令讀者編寫出更強大的代碼的高級策略，包含繼承、混入、元類、抽象基類、自省、泛型、異步、并發、線程和并行等。這些正是以往多數課程和圖書中略過的各種“可怕”主題。

第五部分“超越代碼”（第18～21章）講解實際項目的打包、分發、調試、日志、測試和剖析等內容，并介紹各種值得探索的Python應用方向。

書中不包含什么內容？

本書不會過多重復編程的基本概念，例如（從一個與編程語言種類無關的角度來看）什么是變量和函數，以及類和對象之間的區別是什么等。本書僅簡要定義一些必要概念，即那些在編程世界中并不普遍存在的概念。

本書并不想對Python相關主題進行詳盡無遺的討論，而是更多關注原因和方法，以幫助讀者構建堅實的基礎。本書鼓勵讀者通過額外查閱資料來拓展理解，如通過查閱官方文檔了解庫函數等概念。對于標準庫中很多流行的功能，比如隨機數和日期/時間操作等，本書在示例中調用時僅稍作解釋。

為了控制本書的探討范疇，本書不會涉及太多第三方工具和庫。雖然我經常被要求討論Python中默認工具的各種流行替代方案，但由于這些替代方案總是會像季節更替般從“流行”快速變得“失寵”，因此我建議使用默認方案。當然，有零星意外，但僅限于那種在Python生態中無所不在，甚至讓標準庫黯然失色的第三方工具。

一般來說，如果某個第三方工具特別值得關注，本書會向讀者推薦其官方網站和官方文檔。

如何閱讀本書？

本書的目標是成為一本實操手冊，建議讀者從頭按順序閱讀各章。無論是Python新手，還是已經嘗試過一段時間卻感覺沒有掌握要領的Python用戶，都可以從本書中填補許多從未意識到的知識空白。

當然，如果想立即理解某個特定主題，可以直接跳到對應章節開始探索。多數章節其實是獨立編撰而成的，但本書始終默認讀者已經閱讀并理解了前置章節的所有內容。

關于詞匯

幾乎所有Python圖書或在線文章都從其他編程語言借用詞匯，比如元素、變量等。雖然通常認為這樣能有效將Python概念和讀者現有知識關聯起來，但我認為這種詞匯借用最終將適得其反。如果基于其他語言來理解Python，是無法寫出清晰、符合Python慣用模式的代碼的。更重要的是，如果讀者習慣使用不規范的詞匯，就會發現官方文檔難以閱讀。

因此，本書堅持使用官方詞匯。已出版圖書中堅持這一立場的非常少，本書很自豪能成為其中之一。畢竟，想成為當地人，就必須學會使用當地語言。

理論概述

如果基于讀者已掌握的語言，那么讀者的理論庫中總是可能存在一些盲區。比如，Haskell開發者可能不熟悉面向對象編程，C++程序員可能不熟悉函數式編程。

為了消除這些隔閡，本書偶爾會提供理論概述，簡要闡述與某些編程范式、模式相關的基本理論和最佳實踐。所以，如果讀者已經懂得某個特定概念，可以跳過對應的理論概述，直接學習Python領域的特定內容。

主觀或客觀？

其實，從一本技術書中徹底清除個人觀點幾乎是不可能的，尤其是像本書這樣專注于探討慣用法的書。不過，我認為自己已經盡了最大努力來保持客觀。

本書不是我的個人作品，而是從Python社區提煉出的集體智慧的結晶。本書經歷了兩年的激烈辯論，以及研究、實踐，我自身的開發習慣也發生了巨大變化。開始創作本書時的我和現在的我，可以認為完全不是同一個Python開發者了。

即便如此，任何一本書也不可能讓所有人滿意。有時，我不得不在正文中特別提到從未達成滿意結論的辯論。即使那些我認為已經圓滿解決的主題，也可能引發另一些Python開發者的強烈負面反應。事實上，其中有些爭論也激起過我自身的強烈反應，直到我真正理解了它們。

所以我建議大家以開放的心態閱讀本書，即使你自認為早已相當熟悉編程和Python。我在本書中盡力解釋了所有建議背后的理由，也同樣鼓勵讀者在采納任何建議時能以相同的認真程度進行思考。

示例

本書中的大部分示例代碼是我仔細構建而成的，以便展示對應主題是如何實現的。在大多數情況下，我會故意復雜化示例，以強調其他教程經常忽略的問題和意外。對于復雜化的示例，我會指出來，但同時，我也可能會簡化或繞開與當前主題無關的部分。

因此，本書中的示例代碼通常比其他教程中的示例代碼更長，章節篇幅看起來也更長。不用因頁數太多而感到氣餒，一章一章地學習就好。

除非另行說明，書中所有示例都可運行，或者以可預見的方式運行失敗。所有代碼始終遵守Python風格約定。強烈建議讀者親手輸入每個示例的代碼并運行[2]。

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[2]　譯者注：但不要只是簡單地輸入，看到正確輸出就覺得大功告成了，這只是探索的開始，只有仔細推敲每行代碼，并最終理解其含義，才能有收獲。

我努力對Python代碼段進行了標注，并將其保存為可運行的示例。我給出了文件名，并對代碼段進行編號（:1、:2，以此類推）。當代碼被修改時，為代碼編號追加字母，比如2b意味著是對代碼段2a的改進，而修改的部分將被加粗。

項目

有人問過我，為什么沒在書中提供一個完整的綜合項目？答案很簡單：本書假定讀者已有自己想開發的Python項目，所以本書不會提供另外一個項目來分散讀者的注意力，而是專注于展示可以直接用于讀者項目的各種工具或方法。

如果讀者還沒有自己的項目，這正是開始的好時機，開始構建你人生中的第一個項目吧！想想你希望得到哪個問題的解決方案（或更好的解決方案），然后開始構建相應的項目。從問題的一小部分開始就好。創建第一個項目并無魔法，只需讓其成為你真正會使用的工具即可。別用“完美”來要求你的第一次嘗試。技術社區中有過斷言：“你總是會拋棄第一個。”所以一開始不用害怕哪兒構建錯了！本書專注于為你提供通向成功的工具。

當然，如果開發一個項目對你而言尚有難度，那么可以先認真完成本書中給出的各項示例。

任何情況下，都強烈建議你創建一個自己的“靶場”[3]項目，在一個安全環境中開始嘗試Python，這樣就不用擔心你的破壞性行為會對其他環境造成損害。本書將在第2章和第3章介紹Python代碼的運行，并在第4章介紹Python項目的結構。在第18章討論實際項目的打包和分發時，將重新討論Python項目的結構。

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[3]　譯者注：“靶場”指的是虛擬環境。Python早已融入所有操作系統，千萬不要輕易用sudo等類似指令對系統本身的Python環境進行變更，使用合理的Python虛擬運行時可將私人項目和系統環境隔離。個人推薦使用Miniconda來構建Python虛擬環境。

閱讀本書的準備工作

● 讀者應已掌握編程的基本要點。本書教授的是Python而不是編程[4]。

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[4]　譯者注：更準確地講，本書教授的是Python的工程實踐方法。

● 讀者應有可操作的計算機，能運行Python 3.7或更高版本。如果還沒安裝Python，不用擔心，第2章將進行介紹。

● 讀者應了解如何在計算機上使用命令行及相關基礎命令，尤其是相對路徑和絕對路徑，以及導航文件系統。如果還不知道這些，建議先學習一下再來閱讀本書。

● 讀者應該有穩定的互聯網連接（即便不夠快），以支持文檔查閱和偶爾進行包的下載。當然，書中示例已盡可能設計成沒有互聯網也可以工作。

現在，去準備一杯你最愛喝的飲料，拿好筆記本和筆，在計算機前坐穩，讓我們開始吧！