領先的實用技能——打造云計算工程師

科學的訓練模式——授人以漁而不只是作品臨摹

真實的項目驅動——行業知識與專業設計相呼應

便捷的學習體驗——傳統教材與二維碼革命性攜手

“互聯網+ 人工智能”時代，新技術的發展可謂是一日千里，云計算、大數據、物聯網、區塊鏈、虛擬現實、機器學習、深度學習等等，已經形成一波新的科技浪潮。以云計算為例，國內云計算市場的蛋糕正變得越來越誘人，以下列舉了2016 年以來發生的部分大事。

1．中國聯通發布云計算策略，并同步發起成立“中國聯通沃云+ 云生態聯盟”，全面開啟云服務新時代。

2．內蒙古斥資500 億元欲打造亞洲最大云計算數據中心。

3．騰訊云升級為平臺級戰略，旨在探索云上生態，實現全面開放，構建可信賴的云生態體系。

4．百度正式發布“云計算+ 大數據+ 人工智能”三位一體的云戰略。

5．亞馬遜AWS 和北京光環新網科技股份有限公司聯合宣布：由光環新網負責運營的AWS 中國（北京）區域在中國正式商用。

6．來自Forrester 的報告認為，AWS 和OpenStack 是公有云和私有云事實上的標準。

7．網易正式推出“網易云”。網易將先行投入數十億人民幣，發力云計算領域。

8．金山云重磅發布“大米”云主機，這是一款專為創業者而生的性能王云主機，采用自建11 線BGP 全覆蓋以及VPC 私有網絡，全方位保障數據安全。

DT 時代，企業對傳統IT 架構的需求減弱，不少傳統IT 企業的技術人員，面臨失業風險。全球最知名的職業社交平臺LinkedIn 發布報告，最受雇主青睞的十大職業技能中“云計算”名列前茅。2016 年，中國企業云服務整體市場規模超500 億元，預計未來幾年仍將保持約30% 的年復合增長率。未來5 年，整個社會對云計算人才的需求缺口將高達130 萬。從傳統的IT 工程師轉型為云計算與大數據專家，已經成為一種趨勢。

基于云計算這樣的大環境，課工場（www.kgc.cn）的教研團隊幾年前開始策劃的“云計算工程師系列”教材應運而生，它旨在幫助讀者朋友快速成長為符合企業需求的、優秀的云計算工程師。這套教材是目前業界最全面、專業的云計算課程體系，能夠滿足企業對高級復合型人才的要求。參與本書編寫的院校老師還有盛鴻宇、庫波、張永等。

課工場是北京大學下屬企業北京課工場教育科技有限公司推出的互聯網教育平臺，專注于互聯網企業各崗位人才的培養。平臺匯聚了數百位來自知名培訓機構、高校的頂級名師和互聯網企業的行業專家，面向大學生以及需要“充電”的在職人員，針對與互聯網相關的產品設計、開發、運維、推廣和運營等崗位，提供在線的直播和錄播課程，并通過遍及全國的幾十家線下服務中心提供現場面授以及多種形式的教學服務，并同步研發出版最新的課程教材。

除了教材之外，課工場還提供各種學習資源和支持服務，包括：

● 現場面授課程

● 在線直播課程

● 錄播視頻課程

● 授課PPT 課件

● 案例素材下載

● 擴展資料提供

● 學習交流社區

● QQ討論組（技術，就業，生活）

以上資源請訪問課工場網站www.kgc.cn。

本套教材特點

（1）科學的訓練模式

● 科學的課程體系。

● 創新的教學模式。

● 技能人脈，實現多方位就業。

● 隨需而變，支持終身學習。

（2）企業實戰項目驅動

● 覆蓋企業各項業務所需的IT 技能。

● 幾十個實訓項目，快速積累一線實踐經驗。

（3）便捷的學習體驗

● 提供二維碼掃描，可以觀看相關視頻講解和擴展資料等知識服務。

● 課工場開辟教材配套版塊，提供素材下載、學習社區等豐富的在線學習資源。

讀者對象

（1）初學者：本套教材將幫助你快速進入云計算及運維開發行業，從零開始逐步成長為專業的云計算及運維開發工程師。

（2）初中級運維及運維開發者：本套教材將帶你進行全面、系統的云計算及運維開發學習，逐步成長為高級云計算及運維開發工程師。

課工場出品（www.kgc.cn）

前言
課程設計說明
第1 章　Python 開發基礎 ................. 1
1.1　Python 簡介 ............................... 2
1.2　Python 的版本和安裝 ................. 3
1.3　Python 開發工具IDLE ............... 4
1.4　Python 繪圖 ............................... 7
1.5　Python 的變量 ........................... 9
1.6　Python 常用的數據類型 ............11
1.6.1　數字 ..................................................11
1.6.2　字符串 .............................................. 12
1.6.3　列表 ................................................. 15
1.6.4　元組 ................................................. 20
1.6.5　字典 ................................................. 22
本章總結........................................... 25
本章作業........................................... 25
第2 章　Python 條件與循環 ............ 27
2.1　Python 條件判斷 ...................... 28
2.1.1　if 條件語句 ....................................... 28
2.1.2　條件表達式與關系運算符 ................. 29
2.1.3　if-else 條件語句 ................................ 30
2.1.4　多重if 語句 ...................................... 30
2.1.5　if 語句的常見問題 ............................. 31
2.2　Python 的循環 ......................... 32
2.2.1　while 循環 ........................................ 32
2.2.2　for 循環 ............................................ 36
2.2.3　循環控制 .......................................... 40
2.2.4　循環綜合案例 ................................... 41
本章總結........................................... 45
本章作業........................................... 45
第3 章　Python 函數 ....................... 47
3.1　函數 ......................................... 48
3.2　變量作用域 .............................. 56
3.3　lambda 函數 ............................ 58
3.4　內建函數 .................................. 58
本章總結........................................... 63
本章作業........................................... 63
第4 章　面向對象編程 .................... 65
4.1　面向對象的思想 ....................... 66
4.2　理解類與對象 ........................... 67
4.3　類與對象 .................................. 69
4.4　類的封裝、繼承、多態 ............ 80
4.4.1　類的封裝 .......................................... 80
4.4.2　類的繼承 .......................................... 82
4.4.3　類的多態 .......................................... 84
本章總結........................................... 85
本章作業........................................... 85
第5 章　模塊與文件操作 ................. 87
5.1　模塊與包 .................................. 88
5.1.1　模塊 ................................................. 88
5.1.2　包 ..................................................... 90
5.2　常用模塊 .................................. 91
5.3　文件和目錄操作 ....................... 98
5.3.1　文件操作 .......................................... 98
5.3.2　目錄操作 ........................................ 103
本章總結......................................... 104
本章作業......................................... 105
第6 章　異常處理與程序調試 ........ 107
6.1　異常處理 ................................ 108
6.2　調試和測試程序 ......................117
6.2.1　調試程序 .........................................117
6.2.2　測試程序 .........................................118
本章總結..........................................119
本章作業..........................................119
第7 章　GUI 編程與游戲開發 ....... 121
7.1　Tkinter 模塊 ........................... 122
7.1.1　Tkinter 模塊介紹 ............................ 122
7.1.2　Tkinter 組件 ................................... 123
7.1.3　事件 ............................................... 129
7.1.4　圖形的ID ....................................... 132
7.2　Python 游戲開發 .................... 134
7.2.1　彈球游戲 ........................................ 134
7.2.2　兔小弟保衛戰 ................................. 135
本章總結......................................... 137
本章作業......................................... 137
第8 章　Python 操作數據庫 .......... 139
8.1　Python 操作MySQL .............. 140
8.1.1　MySQLdb 簡介 .............................. 140
8.1.2　MySQLdb 使用 .............................. 141
8.2　Python 操作Redis ................. 146
本章總結......................................... 151
本章作業......................................... 151
第9 章　Python 正則表達式 .......... 153
9.1　re 模塊 ................................... 154
9.2　正則表達式示例 ..................... 157
9.2.1　正則表達式示例 ............................. 157
9.2.2　抓取網頁圖片案例 .......................... 165
本章總結......................................... 165
本章作業......................................... 166
第10 章　迭代器、生成器與
　　　　 裝飾器 ........................... 167
10.1　閉包 ..................................... 168
10.1.1　閉包簡介 ...................................... 168
10.1.2　閉包應用 ...................................... 172
10.2　迭代器與生成器 ................... 174
10.2.1　迭代器 .......................................... 174
10.2.2　生成器 .......................................... 175
10.3　裝飾器.................................. 177
本章總結......................................... 180
本章作業......................................... 180
第11 章　線程、進程、協程
　　　　 與Socket ....................... 181
11.1　進程和線程 ........................... 182
11.1.1　進程和線程概述............................ 182
11.1.2　線程基礎 ...................................... 183
11.2　Socket 模塊及應用 ............... 186
11.2.1　Socket 模塊 .................................. 186
11.2.2　Python 實現簡單的聊天程序 ........ 191
11.3　同步、異步、阻塞和
　　 非阻塞 .................................. 192
11.3.1　簡介.............................................. 192
11.3.2　實現同步、異步、阻塞和
　　　 非阻塞 ......................................... 193
11.4　線程高級編程 ....................... 198
11.5　協程 ..................................... 203
本章總結......................................... 203
本章作業......................................... 204
第12 章　序列化與數據結構 ......... 205
12.1　序列化&JSON ..................... 206
12.1.1　序列化 .......................................... 206
12.1.2　JSON ........................................... 208
12.2　數據結構 ...............................211
12.2.1　常用數據結構 ................................211
12.2.2　數據結構應用 ............................... 216
本章總結......................................... 218
本章作業......................................... 218
第13 章　Python 開發應用 ........... 219
13.1　實現子網劃分 ....................... 220
13.2　編寫端口掃描器 ................... 224
13.3　實現Slack 聊天機器人......... 228
本章總結......................................... 236

1. C程序設計實踐教程 [劉衛國]
2. C程序設計（慕課版） [劉衛國]
3. 程序設計基礎實踐教程（C/C++語言版） [張桂芬 葛麗娜]
4. C++案例項目精講 [主編 楊國興]
5. SwiftUI完全開發 [李智威 著]
6. MySQL數據庫項目式教程 [陳亞峰]
7. C語言程序設計習題與實驗指導（第二版） [主編 甄增榮 張賓]
8. C語言程序設計（第二版） [主編 甄增榮 田云霞]
9. Unity3D虛擬現實應用開發實踐 [主 編 劉龍]
10. Python程序設計 [主編 姜春磊 陳虹潔]
11. C語言程序設計實踐教程（活頁式） [主編 鄭茵 陳巍 滕泓虬]
12. 面向對象程序設計 [主編 張勇 張平華 趙小龍]
13. Python程序設計基礎及實戰 [主編　劉健]
14. C語言程序設計 [姜雪]
15. Python程序設計實踐教程 [王鶴琴 蔡正保]
16. C++程序設計實踐教程（第三版） [主編 劉衛國 曹岳輝]
17. C++程序設計（第三版） [主編 曹岳輝 劉衛國]
18. C語言程序設計項目化教程（活頁式） [主編 張利華 潘曉利]
19. 深入性能測試——LoadRunner性能測試、流程、監控、調優全程實戰 [黃文高 編著]
20. 機器人流程自動化（RPA）實戰——基于UiPath [主編　金鑫]
21. Python 語言程序設計實踐指導 [主編　張雙獅]
22. Python程序設計案例教程 [主編 毛錦庚 鐘肖英 周賢來 ]
23. 基于.NET Core框架的分布式系統架構設計 [湯佳 著]
24. Python語言程序設計教程 [郭其標 房宜汕]
25. Python程序設計 [李國燕 王新強 劉佳 等編著]
26. Python程序設計項目化教程（活頁式） [主編　盧鳳偉]
27. Java編程基礎案例式教程 [主編 陳艷華 唐春蘭]
28. Python語言同步案例習題精解 [主編 肖朝暉]
29. Unity應用開發與實戰（微課版） [主 編 程永恒]
30. PHP程序設計項目化教程 [主 編 杜海穎]