16 速查表与学习路径

大约 3 分钟编程语言Python速查学习路径检查清单

16 速查表与学习路径

先掌握可运行的标准库程序，再逐步加入类型、测试、打包、并发和生产可靠性。

1. 环境命令

python --version
python -c "import sys; print(sys.executable)"
python -m venv .venv
source .venv/bin/activate
python -m pip install -r requirements.txt
python -m pip check
deactivate

Windows PowerShell：

py -0p
py -3.14 -m venv .venv
.\.venv\Scripts\Activate.ps1
python -m pip list

2. 核心语法

name: str = "api"
ports: list[int] = [8080, 8443]
lookup: dict[str, int] = {"api": 8080}

if name and ports:
    print(name, ports[0])

for port in ports:
    if port == 8080:
        break
else:
    print("not found")

3. 函数

from collections.abc import Iterable

def mean(values: Iterable[float], *, empty: float = 0.0) -> float:
    items = list(values)
    if not items:
        return empty
    return sum(items) / len(items)

4. 容器

items = [3, 1, 2]
unique = set(items)
pairs = [("api", 1), ("db", 2)]
by_name = dict(pairs)

print(sorted(unique))
print([value * 2 for value in items if value > 1])

5. 文件与路径

from pathlib import Path

base = Path("data")
base.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
path = base / "result.json"
path.write_text('{"ok": true}\n', encoding="utf-8")
print(path.read_text(encoding="utf-8"))

6. 异常

try:
    value = int("not-a-number")
except ValueError as exc:
    print(type(exc).__name__, exc)

捕获具体异常，保留异常链，资源使用 with。

7. 日志

import logging

logging.basicConfig(
    level=logging.INFO,
    format="%(asctime)s %(levelname)s %(name)s %(message)s",
)
log = logging.getLogger(__name__)
log.info("service started")

8. 命令行

import argparse
from pathlib import Path

parser = argparse.ArgumentParser()
parser.add_argument("path", type=Path)
parser.add_argument("--timeout", type=float, default=5.0)
args = parser.parse_args()
print(args.path, args.timeout)

9. 测试

def add(left: int, right: int) -> int:
    return left + right

def test_add() -> None:
    assert add(1, 2) == 3

python -m pytest
python -m pytest --cov=src --cov-report=term-missing

10. 质量门禁

python -m ruff check .
python -m ruff format --check .
python -m mypy src
python -m pytest
python -m build

11. subprocess

import subprocess

result = subprocess.run(
    ["python", "--version"],
    check=True,
    capture_output=True,
    text=True,
    timeout=5,
)
print(result.stdout or result.stderr)

12. 并发选型

工作负载	工具
少量阻塞 I/O	线程
批量阻塞任务	`ThreadPoolExecutor`
大量网络 I/O	`asyncio`
CPU 密集	进程池或原生扩展
后台定时	系统调度器、服务编排或任务平台

13. 项目最低交付集

project/
├── pyproject.toml
├── README.md
├── src/package/
├── tests/
├── .gitignore
└── CI configuration

最低要求：

有明确 Python 版本范围。
有锁文件或受控环境。
有 CLI 或公开入口。
有自动化测试。
有格式、lint 和类型门禁。
有日志、超时、错误分类和版本输出。
有构建产物验证。

14. 学习路径

第 1 阶段：能写小工具

数据类型、容器、函数、模块。
pathlib、json、argparse、logging。
异常处理与虚拟环境。

练习：写一个日志统计器，支持文件路径参数、JSON 输出和错误退出码。

第 2 阶段：能维护项目

包结构、依赖声明、类型注解。
pytest、mypy、ruff、格式化。
配置、结构化日志和测试替身。

练习：把日志统计器打包成可安装 CLI，并补充单元测试和 CI。

第 3 阶段：能处理生产任务

并发、超时、取消、限流和重试。
性能分析、安全输入和敏感信息。
优雅停机、健康检查、审计和回滚。

练习：实现批量健康检查，支持并发上限、超时、JSON 结果和部分失败退出码。

第 4 阶段：能建立平台能力

插件协议和稳定接口。
大规模任务编排、幂等和状态恢复。
供应链、制品库、版本策略和灾备。

练习：设计一个可插拔巡检平台，分离规则、执行器、报告和凭据来源。

15. 最终检查

我能否解释变量指向哪个对象，以及它是否可变。
我能否为错误输入设计明确异常和退出码。
我能否不用第三方库完成路径、JSON、CLI、日志和进程调用。
我能否为外部依赖构造测试替身。
我能否证明并发上限和超时符合下游容量。
我能否在干净环境重建、测试、构建和运行项目。