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Python基础001|从工程的角度深入理解Python

木马君打工人2021-11-28人已围观

我是 Facebook 的一名全栈工程师,目前从事机器学习的相关工作,主要工作领域是人工智能的推荐排序系统与算法。

工作期间,我曾领导多个上亿用户级产品的开发与落地,有丰富的工程与实战经验。一听机器学习,很多人第一反应可能是“好难呀、厉害呀”。可事实上,我的编程之路并非一路高光。

不同于大城市长大或竞赛出身、十一二岁接触编程的人,在刚上大学时,我的编程基础几乎为零。大一上的 C 语言,便是我出生起学到的第一门编程语言。初识计算机语言的世界,很有趣也很吸引我,这也是我成为程序员的最初动力。和很多对编程感兴趣的人一样,哪怕老师只是在讲台上,照本宣科地读着 N 年前的课件,我也会竖起耳朵认真听讲、认真做笔记。并且,私下里我还买了不少厚重的大块头书,在网上查了不少博客、帖子,照着上面的例子一行行地敲代码。很多内容我并不理解,比如指针、递归这类抽象的概念,查了一堆资料也没看明白。

但靠着死记硬背,考试基本可以过关,虽然这个过程比较痛苦,也比较累。后来,为了更深入了解计算机,我去了哥伦比亚大学攻读计算机硕士学位,又陆续学到不少新的编程语言,比如 Node.js、Python、PHP、Scala 等等。这个阶段,我边学习,边做项目,却发现轻松了很多。这两个学习阶段,收获和感受天差地别,难道仅仅是因为“万事入门难”吗?我不止一次反思过这个问题,终于发现,问题出在了资料本身上。

为什么这么说呢?

一是因为书上或网上的很多东西,非常理论化,实例少之又少,单凭死记硬背很难真正掌握;

二是这些内容中,原创的观点和经验更少,大多互相抄袭,内容雷同且不实用,远离实际工程,毫无借鉴价值。但显然,市面上的资料问题,我们个人是很难解决的。

我们能做的,便是克服常见资料的弊端,另辟蹊径来学习。这其中,最重要的一点就是,从工程的角度思考学习,以实用为出发点,多练习、多阅读、多做项目,这样才能有质的提高。

在 Facebook 工作的这么多年,也验证了我的观点。我身边的新手,他们学习新的语言总是只会啃书练习,还难以上手;而有经验的同事则不同,他们能花很短的时间看完基础语法,然后找行家去了解一些重难点、易错点,最后亲自动手完成一个项目,达到融会贯通的效果。

这样下来,可能几周时间就掌握得差不多了。这样的差距,确实让人心塞,而这也是我开这个专栏的最初动力——帮助更多入门级程序员迅速成长。

至于专栏主题,我选择了 Python 这门编程语言,原因也很明了。这首先来自于我个人的重要感悟。经过多年学习工作的积累,我深刻认识到,牢牢掌握一门编程语言及其学习方法,是日后在所有领域深造的根基。

而在实际工作和生活中,我更是见过不少反例,比如搞机器学习的工程师,算法、理论等极强,但是编程水平或是工程水平很一般,于是涉及到偏工程的工作或合作时,就显得力不从心,这样就非常可惜了。另外,不可否认,Python 确实是这个时代最流行、也必须要掌握的编程语言。

Python 可以运用在数据处理、Web 开发、人工智能等多个领域,它的语言简洁、开发效率高、可移植性强,并且可以和其他编程语言(比如 C++)轻松无缝衔接。现如今,不少学校的文科生甚至中学生也开设了此课程,可见其重要程度。

我决定开设这么一个专栏,从工程的角度去讲解 Python 这门编程语言。

我不是语言学专家,不会死抠一些很偏的知识点;相反,作为一名工程师,我会从实际出发,以工作中遇到的实例为主线,去讲解 Python 的核心技术和应用。

专栏的所有内容都基于 Python 最新的 3.7 版本,其中有大量独家解读、案例,以及不少我阅读源码后的发现和体会。同时,在层次划分上,我希望能难易兼顾,循序渐进。专栏中既有核心的基础知识,也有高级的进阶操作,尽量做到“老少皆宜”。

从内容上来说,专栏主要分为四大版块。

1. Python 基础篇


第一部分主要讲解 Python 的基础知识。当然,不同于其他基础教材,专栏的基础版块并不只有基础概念、操作,我同时加入了很多进阶难度的知识,或是一些重难点、易错点等需要注意的地方。如果你觉得自己基础的东西都会了,这部分不用学了,那你就大错特错了。比如,
  • 列表和元组存储结构的差异是怎样的?它们性能的详细比较又如何?
  • 字符串相加的时间复杂度,你真的清楚吗?
基础不牢,地动山摇。更深刻、实质的基础理解,才是更牢固的知识大厦的根基。我希望这一版块,不仅可以让入门级的程序员查漏补缺、打牢基础,也能让有经验的程序员,重新从工程角度认识基础、升华理解。

2. Python 进阶篇

这部分讲的是 Python 的一些进阶知识,比如装饰器、并发编程等等。

如果你的工作只是写 100 行以下的脚本程序,可能不怎么会用得到。但如果你做的是大型程序的开发,则非常有必要。我希望通过这一版块,让你熟悉各种高级用法,真正理解 Python,理解这门编程语言的特点。

3. Python 规范篇

这部分着重于教你把程序写得更加规范、更加稳定。
我在实际工作中见过不少程序员,会写程序,但写得实在有点“惨不忍睹”,导致最后调试起来错误不断,修改非常费劲儿。因此,我觉得用单独一个版块讲解这个问题非常有必要。当然,我不会用一些似是而非的规范来说教,而是会用具体的编程操作和技巧,教你提高代码质量。比如,如何合理地分解代码、运用 assert,如何写单元测试等等。

4. Python 实战篇

没上过战场开过枪的人,不可能做主官;没有实战经验的语言学习者,不可能成为高手。
这部分,我会通过量化交易系统这个具体的实战案例,带你综合运用前面所学的 Python 知识。
真正要掌握一门编程语言,仅仅学会分散的知识点是不够的,还必须要把知识点串联起来,做一些中型的项目才能有更深的领悟与提高。

专栏篇幅只有 40 多篇,但是每篇绝对都是干货满满。我希望这个专栏,能帮助更多入门级和有一定项目基础的程序员,真正掌握 Python,并且给你一些学习上的启发。

100 天后,晋级为 Python 高手,让我们一起加油吧!

课程的练习代码:https://github.com/zwdnet/PythonPractice

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