第1章Python 語言極速入門001
本章學習目標001
1.1 Python 開發環境搭建與使用002
1.1.1 安裝Python 解釋器002
1.1.2 IDLE 簡單使用與Python 程序運行方式004
1.1.3 安裝擴展庫008
1.1.4 導入與使用標準庫、擴展庫對像010
1.2 Python 編碼規範011
1.3 常用數據類型013
1.3.1 整數、實數和復數015
1.3.2 組、字典和集合017
1.3.3 字符串019
1.4 運算符語法與功能021
1.5 內置函數語法與功能023
1.6 程序控制結構031
1.6.1 選擇結構031
1.6.2 循環結構033
1.6.3 異常處理結構035
1.7 定義與使用函數037
1.7.1 基本語法037
1.7.2 遞歸函數定義與調用039
1.7.3 函數參數040
1.7.4 變量作用域043
1.8 面向對像程序設計基礎044
1.8.1 類的定義與使用045
1.8.2 數據成員、成員方法、特殊方法和屬性045
1.8.3 私有成員與公有成員049
本章知識要點050
習題052

第2章多線程與多進程編程054
本章學習目標054
2.1 多線程編程055
2.1.1 標準庫threading056
2.1.2 啟動線程與調用函數的區別057
2.1.3 線程創建與啟動058
2.1.4 線程對像常用方法與屬性060
2.1.5 線程調度065
2.1.6 線程同步技術案例實戰066
2.2 多進程編程077
2.2.1 進程創建與啟動078
2.2.2 進程同步案例實戰079
2.2.3 進程池對像應用案例實戰082
2.2.4 進程間數據交換案例實戰086
2.2.5 標準庫subprocess 應用實戰095
2.2.6 使用擴展庫psutil 查殺進程實戰098
本章知識要點100
習題100

第3章套接字編程103
本章學習目標103
3.1 計算機網絡基礎知識104
3.2 socket 模塊簡介106
3.2.1 socket 模塊常用函數106
3.2.2 套接字對像常用方法111
3.3 TCP 編程案例實戰113
3.4 UDP 編程案例實戰162
3.5 嗅探器與網絡抓包案例實戰185
3.5.1 使用標準庫socket 編寫網絡嗅探器程序185
3.5.2 使用擴展庫scapy 嗅探網絡流量190
3.6 SSL/TLS 協議編程案例實戰194
3.7 端口掃描器案例實戰196
3.7.1 使用標準庫socket 進行TCP 端口掃描196
3.7.2 使用擴展庫scapy 進行TCP 端口掃描198
3.7.3 使用擴展庫scapy 進行UDP 端口掃描198
3.8 擴展庫psutil 應用案例實戰199
本章知識要點204
習題206

第4章網絡爬蟲210
本章學習目標210
4.1 HTML 基礎211
4.1.1 常見HTML 標簽語法與功能211
4.1.2 動態網頁參數提交方式217
4.2 使用標準庫urllib 和正則表達式編寫網絡爬蟲程序219
4.2.1 標準庫urllib 主要用法219
4.2.2 正則表達式語法與re 模塊函數應用226
4.2.3 urllib re 爬蟲案例實戰231
4.3 使用擴展庫requests 和bs4 編寫網絡爬蟲程序246
4.3.1 擴展庫requests 簡單使用246
4.3.2 擴展庫bs4 簡單使用249
4.3.3 requests bs4 爬蟲案例實戰255
4.4 使用擴展庫scrapy 編寫網絡爬蟲程序258
4.4.1 XPath 選擇器與CSS 選擇器語法及應用258
4.4.2 scrapy 爬蟲案例實戰264
4.5 使用擴展庫Selenium 和MechanicalSoup 編寫網絡爬蟲程序273
本章知識要點279
習題280

第5章電子郵件客戶端編程285
本章學習目標285
5.1 構造和解析電子郵件實戰286
5.1.1 標準庫email 常用函數286
5.1.2 電子郵件對像常用方法和屬性286
5.1.3 構造與解析電子郵件289
5.2 SMTP 發送電子郵件實戰294
5.2.1 smtplib.SMTP 對像常用方法295
5.2.2 設置電子郵箱開啟SMTP 服務295
5.2.3 群發電子郵件案例實戰297 
5.3 接收與處理電子郵件實戰299 
5.3.1 使用POP3 協議接收與處理電子郵件299 
5.3.2 使用IMAP4 協議接收與處理電子郵件308 
本章知識要點315 
習題316 
參考文獻320

本書內容以網絡應用程序開發為主，重點介紹多線程/ 多進程編程、基於TCP/UDP/ SSL 等網絡協議的套接字編程、端口掃描與數據包嗅探、網絡爬蟲開發和電子郵件客戶端編程，沒有詳細講解Python 語言的基礎語法，隻是在第1 章簡單介紹了一下，然後通過後面4 章的大量例題演示了它們的應用。在閱讀和學習時需要注意以下幾點。（1）至少把書從頭到尾認真閱讀三遍以上，重點章節要超過五遍甚至更多，不要以為把書買回來或發到手以後寫上自己的名字就學會了。（2）至少把書中的演示性代碼和例題代碼親自輸入一遍，然後修改、調試、運行三遍以上，一定要自己對著書敲代碼，即使有源碼文件也不要拿來直接運行，避免一看就會一寫就錯。（3）有意識地練習技術拆分和集成的能力，多思考每個案例的知識點能解決什麼問題，不同案例中的技術組合之後能夠解決什麼問題，理解和熟練掌握書中代碼之後，嘗試做一些修改、集成和二次開發實現實際生活和工作中的更多功能，這樣會提高得更快。（4）學習書中案例和代碼時遇到不懂的地方要多查閱官方文檔，多進行驗證，做一些必要的筆記作為補充，直接記在書中空白處即可，沒必要用專門的筆記本。（5）如果學習或開發過程中遇到確實無法解決的問題而不得不求助於別人時，一定要準確描述問題並提供代碼、數據和完整的出錯界面截圖，避免隻使用文字描述問題，不要簡單地說一句“我的程序運行出錯了，怎麼辦啊？”，更不要給別人出簡答題，要懂得尊重別人的時間。一定要記住，你提供的信息越詳細、越準確，獲得有效幫助並快速解決問題的可能性就越大。舉手之勞很少有人會拒絕，但是如果需要花費大量時間猜你到底問的是什麼，需要為了解決這個問題專門搭建環境安裝擴展庫，需要照著你的代碼截圖自己敲一遍，需要花大量時間設計測試數據，並且根據你提供的幾行代碼片段甚至壓縮到不能再少的幾行出錯提示推測代碼是什麼樣子以及為什麼出錯和怎麼修改，說實話，難！（6）任何語言都是實現某個算法或解決某個問題的工具，工具固然很重要，但解決問題的方法和相關理論等專業知識纔是根本。盡管書中對每個案例用到的理論知識都做了必要的解釋，但仍以Python 語言的實現為主，並且假設讀者對操作繫統、計算機網絡的內容有一定程度的了解。如果您閱讀本書時感覺喫力，很大可能是對相關的理論、協議不夠了解，這時應該找幾本專業書籍閱讀，而不是再去多讀幾本Python 語言基礎的書。（7）學會學習比學習知識更重要。本書開始動筆時剛剛有Python 3.8.0 ，寫完時已經更新到了3.8.7，Python 3.9.1 已經發行了一段時間，並且已經發布了Python 3.10.0a5 ，估計大家看到這本書的時候版本至少是Python 3.10.0 了，幾乎所有擴展庫也會保持同樣的更新速度。雖然Python 語言的版本更新速度很快，但好處在於向下兼容（本書隻考慮Python 3.x），本書所涉及的基礎語法和標準庫的內容完全可以在新版本中使用（但不建議過於追求使用版本，升級之前一定要慎重考慮和充分調研）。擴展庫就不一定了，在版本升級時很多用法會發生改變，使用低版本擴展庫編寫的代碼在升級擴展庫之後無法運行是很常見的事情。所以，學習書中的知識是一方面，更重要的是體會和理解這些知識，掌握學習方法和調試代碼的方法，升級到新版本後能夠以短的時間熟悉並運用新特性。本書為任課教師提供教學大綱、課件、源碼、習題答案、考試繫統等教學資源，部分知識點和案例還提供了相應的微課視頻，可以直接掃描二維碼觀看。任課教師可以通過清華大學出版社官方渠道獲取這些資源，也可以通過圖書封底所寫的作者的微信公眾號直接聯繫作者反饋問題和交流，還可以通過公眾號閱讀超過1200 篇原創技術文章作為本書的擴展和補充。

董付國

2021 年2 月