以ChatGPT為代表的大模型產品對初級程序開發人員提出了挑戰，要想在開發領域站穩腳跟、有發展，必須掌握更高級的技巧和能力。對於Python開發人員來說，高並發、高性能開發無疑是未來必須走的進階之路。本書可以幫助Python初級碼農向高手進階，幫助所有Python從業者擺脫因ChatGPT等產品帶來的職業危機。書中不僅對Python推薦基礎知識進行了解讀，對所有的Python高級特性進行原理級剖析，還囊括了大量指導實踐的內容，可以幫助讀者真正實現高並發、高性能編程。

●前 言
基礎篇
第1章 Python高級編程所涉及的基礎概念 2
1.1 Python中的類 2
1.2 Python中的對像 6
1.3 進程與線程 7
1.3.1 進程與線程的區別和聯繫 7
1.3.2 線程的7種狀態 8
1.4 多線程與多進程 9
1.4.1 多線程 9
1.4.2 多進程 9
1.4.3 單線程 10
1.4.4 多線程的優勢與不足 10
第2章 Python 3.X版本簡析 11
2.1 線程實現方式的改進 11
2.2 線程優先級隊列的改進 19
2.3 日志輸出模塊的性能提升與改進方式 21
2.3.1 傳統的日志輸出方式與性能分析 22
2.3.2 基於Logging模塊的日志輸出方式 23
2.3.3 兩種方式的對比 24
2.4 GIL的性能提升與改進方式 24
2.4.1 GIL實現線程安全與性能分析 24
2.4.2 Concurrent模塊的引入 26
2.4.3 替換GIL實現線程安全與性能分析 28
高並發篇
第3章 Python 高並發與高性能實現的基本原理 32
3.1 並發編程的挑戰 32
3.2 高性能編程的挑戰 33
3.3 Python高並發實現的基本原理 34
3.3.1 Python線程安全性的實現 35
3.3.2 Python線程同步的實現 38
3.3.3 Python原子性的實現 39
3.4 Python高性能實現的基本原理 42
3.4.1 淺談CPython虛擬機 42
3.4.2 基於CPython的Python代碼執行過程分析 42
3.4.3 基於Cython的Python代碼執行性能優化原理 46
3.4.4 基於Pypy的Python代碼執行性能優化原理 47
3.5 高並發與高性能之間的關繫 48
3.6 Python中對像的創建與狀態管理 50
3.6.1 從源碼角度剖析Python對像的創建過程 50
3.6.2 Python對像的狀態 53
3.7 淺談Python對像的內存回收機制 54
第4章 Threading模塊詳解 57
4.1 Threading模塊與高並發 57
4.2 Threading模塊中常用方法和類的實現原理解析 61
4.3 Python線程的創建與使用 67
4.4 Python線程的銷毀 69
第5章 Python協程的實現 71
5.1 Python協程的基本概念 71
5.2 EventLoop的運作原理與實現 73
5.2.1 EventLoop的運作原理 73
5.2.2 Python中EventLoop的實現 74
5.3 深入理解Asyncio庫 76
5.4 使用EventLoop和Asyncio庫實現Python協程 80
第6章 Python中的線程通信 82
6.1 Python線程阻塞現像及原因分析 82
6.2 為什麼會出現Python線程競爭 84
6.3 如何保證Python線程順序執行 86
6.4 Python中如何實現線程間通信 90
6.4.1 單線程的等待 90
6.4.2 多線程之間的通信 91
6.5 Python線程死鎖現像及原因分析 96
第7章 鎖機制及其實現原理 98
7.1 Python中如何實現鎖 98
7.2 Python中主流的內置鎖及其實現原理 100
7.3 Python中GIL與線程鎖的區別和聯繫 107
7.4 Python鎖的很好實踐—公平鎖與非公平鎖 108
第8章 線程安全 112
8.1 Python本身保證線程安全嗎 112
8.2 實現Python線程安全的傳統措施及原理分析 113
第9章 線程優先級 118
9.1 什麼是線程優先級 118
9.2 實現高並發不一定要實現線程優先級 119
9.3 Python線程優先級的實現 120
第10章 線程同步與異步 123
10.1 什麼是線程同步與異步 123
10.2 線程同步與異步在Python中的實現 126
10.2.1 Python中的線程同步實現 126
10.2.2 Python中的線程異步實現 129
第11章 Python中的原子性 131
11.1 Python中的原子變量與原子性操作 131
11.2 Python中原子變量與原子性操作的實現原理 132
第12章 Python線程池的實現 137
12.1 什麼是線程池 137
12.2 Python線程池的實現方式 139
高性能篇
第13章 Python代碼性能優化 148
13.1 基礎代碼優化 148
13.1.1 循環優化 148
13.1.2 數學計算優化 152
13.2 垃圾回收優化 153
13.2.1 降低垃圾回收的頻率 154
13.2.2 調整垃圾回收參數 157
第14章 基於Profile的性能優化 159
14.1 Python Profile簡介 159
14.2 使用Profile分析Python代碼 160
14.3 GUI的引入 163
第15章 基於Python的C拓展組件的性能優化 166
15.1 Python架構模型簡介 166
15.2 基於Python的C拓展組件的優化思路 169
15.3 基於Python的C拓展組件對並發線程進行性能優化 172
15.3.1 代碼瓶頸的產生 172
15.3.2 代碼執行速度的恢復 173
實踐篇
第16章 Python代碼實踐環境的搭建 176
16.1 Python開發利器—PyCharm 176
16.2 基於Django的Python Web應用環境搭建 180
16.2.1 基於命令行創建Django項目 180
16.2.2 基於PyCharm創建Django項目 181
16.3 基於FastAPI的Python Web應用環境搭建 182
……

這是一本深入解讀Python並發編程和高性能編程的原理和特性，並指導讀者落地實踐的專業技術書。本書共分為4篇19章，外加2個附錄。基礎篇：對Python並發編程和高性能編程所涉概念解讀詳細解讀，對Python3.x繫列版本在高並發、高性能方面所做的概念進行簡單分析。高並發篇：從原理、主要模塊、協程、線程、鎖、優先級、同步/異步、原子性和線程池等多個方面對Python實現高並發進行深度解讀。高性能篇：從代碼優化、profile、Python c擴展這三個方面分析Python實現高性能的原理。實踐篇：本篇首先介紹了基礎實踐環境的搭建方法，然後通過3個常見的高並發、高性能場景對如何在日常工作中實現高性能、高並發編程進行了詳細指導。兩個附錄分別介紹了當下主流兩個框架Django和fastAPI的簡單使用方法。