八周Python强化计划（八）

实战项目（下）------ 项目优化、调试与未来学习路径

本周将对第7周的词频统计工具进行工程化升级 ，引入 日志记录、单元测试理念、代码规范 ，并教会学生如何调试 和规划下一步学习方向。

🗓 第8周教学主题：项目优化 + 调试 + 学习路线规划

🎯 学习目标

能使用 logging 模块替代 print 进行日志记录
理解单元测试的基本思想（使用 assert）
掌握基础调试技巧（print、日志、断点）
理解 PEP8 代码风格并能使用工具检查
明确后续学习路径（Web / 数据 / 自动化等方向）

🕒 第15课：项目优化 ------ 日志、测试与健壮性（60分钟）

⏱ 时间分配建议

项目回顾（5分钟）
日志系统改造（20分钟）
添加简单测试（20分钟）
代码健壮性增强（10分钟）
Q&A（5分钟）

📚 1. 用 `logging` 替代 `print`（更专业的输出控制）

✅ 优势：可分级（DEBUG/INFO/WARNING/ERROR）、可输出到文件、可开关

python 复制代码

# text_utils.py（更新）
import logging

# 配置日志（通常在 main.py 中配置一次）
logging.basicConfig(
    level=logging.INFO,
    format='%(asctime)s - %(levelname)s - %(message)s'
)

def read_text_file(filepath):
    try:
        with open(filepath, 'r', encoding='utf-8') as f:
            logging.info(f"成功读取文件: {filepath}")
            return f.read()
    except FileNotFoundError:
        logging.error(f"文件未找到: {filepath}")
        return ""
    except Exception as e:
        logging.error(f"读取文件出错: {e}")
        return ""

💡 在 main.py 开头配置一次即可，所有模块共享日志器

📚 2. 添加简单"测试"（使用 `assert`）

虽然不是正式单元测试（如 pytest），但 assert 是快速验证逻辑的好方法

python 复制代码

# test_utils.py（新增测试文件）
from text_utils import clean_text, count_words

def test_clean_text():
    assert clean_text("Hello, World!") == "hello world"
    assert clean_text("123!@#") == "123"
    print("✅ clean_text 测试通过")

def test_count_words():
    counter = count_words("apple banana apple")
    assert counter["apple"] == 2
    assert counter["banana"] == 1
    print("✅ count_words 测试通过")

if __name__ == '__main__':
    test_clean_text()
    test_count_words()

📌 运行测试：python test_utils.py

📚 3. 增强健壮性：处理空文件、全标点等情况

python 复制代码

# text_utils.py
def count_words(text):
    words = [word for word in text.split() if word.isalpha()]  # 只保留纯字母词
    if not words:
        logging.warning("文本中未找到有效单词")
        return Counter()
    return Counter(words)

✅ word.isalpha() 过滤掉 "123", "can't" 等（可按需调整）

📚 4. 支持输出到文件（扩展功能）

python 复制代码

# main.py（新增参数）
parser.add_argument("--output", help="将结果保存到文件")

# 在输出处增加
output_str = format_output(top_words)
if args.output:
    with open(args.output, 'w', encoding='utf-8') as f:
        f.write(f"词频统计结果 - Top {args.top}\n")
        f.write("-" * 40 + "\n")
        f.write(output_str)
    logging.info(f"结果已保存到 {args.output}")
else:
    print(output_str)

✍️ 课堂练习（25分钟）

任务：

在项目中集成 logging

编写 test_utils.py，至少测试2个函数

添加 --output 参数支持

运行测试并生成带输出的日志

✅ 预期效果：

bash 复制代码

python main.py sample.txt --top 3 --output result.txt
# 日志显示：INFO - 成功读取文件...
# INFO - 结果已保存到 result.txt

🕒 第16课：调试、代码规范与未来路线（60分钟）

⏱ 时间分配

调试技巧演示（15分钟）
代码风格与 PEP8（15分钟）
学习路线规划（20分钟）
课程总结 + 作品展示（10分钟）

📚 1. 调试（Debugging）三板斧

方法1：`print` 调试（快速但临时）

python 复制代码

def clean_text(text):
    print(f"[DEBUG] 原始文本: {repr(text)}")  # repr 显示换行/空格
    clean = text.lower().replace(",", "")
    print(f"[DEBUG] 清洗后: {repr(clean)}")
    return clean

方法2：`logging.debug()`

python 复制代码

logging.basicConfig(level=logging.DEBUG)  # 开启 DEBUG 级别

def clean_text(text):
    logging.debug(f"输入文本长度: {len(text)}")
    ...

方法3：使用 IDE 断点（推荐 VS Code）

在代码行号左侧点击设置断点
按 F5 启动调试
查看变量值、单步执行（Step Over / Into）

💡 演示：在 count_words 中设断点，观察 words 列表

📚 2. 代码风格：PEP8 与自动检查

PEP8 是 Python 官方代码风格指南

常见规则：

缩进：4 个空格（不是 Tab）
行长 ≤ 79 字符
函数名：snake_case
类名：PascalCase
导入：标准库 → 第三方 → 本地模块，各组空一行

自动检查工具：`pycodestyle`（原 `pep8`）

bash 复制代码

# 安装
pip install pycodestyle

# 检查
pycodestyle main.py

✅ 更强工具：flake8（集成了 pycodestyle + pyflakes）

📚 3. 学习路线建议（根据兴趣选择）

方向	推荐下一步	典型项目
自动化脚本	`os`, `shutil`, `subprocess`	批量重命名、日志分析
数据分析	`pandas`, `matplotlib`	Excel 处理、数据可视化
Web 开发	`Flask`（轻量）	个人博客、API 服务
爬虫	`requests`, `BeautifulSoup`	新闻聚合、价格监控
桌面应用	`tkinter`（内置）或 `PyQt`	记事本、计算器

🌟 建议：先做一个小项目，再学新库！

📚 4. 课程总结：8周成长回顾

周	核心能力
1	函数进阶 + 异常处理
2	数据结构 + 推导式 + 生成器
3	文件操作 + 模块化
4-5	面向对象编程（OOP）
6	标准库 + 虚拟环境
7-8	项目开发 + 工程实践

✅ 你现在能：

编写结构清晰的 200+ 行 Python 脚本

使用虚拟环境管理依赖

开发命令行工具

调试和优化代码

🎁 课后彩蛋：初始化 GitHub 仓库

bash 复制代码

git init
git add .
git commit -m "feat: 完成词频统计工具 v1.0"
# 上传到 GitHub（可选）

📌 作品 = 未来面试的敲门砖！

🧠 本周核心实践清单

技能	工具/方法
日志记录	`logging` 模块
简单测试	`assert` + 测试函数
调试	`print` / `logging.debug` / IDE 断点
代码规范	PEP8 + `pycodestyle`
项目管理	虚拟环境 + `requirements.txt` + Git

📝 最终任务（毕业项目）

完善你的词频统计器，并提交到 GitHub：

包含 README.md（说明如何使用）

包含 requirements.txt

代码符合基本 PEP8

至少有一个测试函数
示例 README 内容：
markdown 复制代码
# Word Counter
一个命令行词频统计工具。

## 使用
```bash
python main.py article.txt --top 10 --output result.txt
复制代码

🎯 恭喜完成8周 Python 强化训练！

八周Python强化计划（八）

🗓 第8周 教学主题：项目优化 + 调试 + 学习路线规划

🎯 学习目标

🕒 第15课：项目优化 ------ 日志、测试与健壮性（60分钟）

⏱ 时间分配建议

📚 1. 用 logging 替代 print（更专业的输出控制）

📚 2. 添加简单"测试"（使用 assert）

📚 3. 增强健壮性：处理空文件、全标点等情况

📚 4. 支持输出到文件（扩展功能）

✍️ 课堂练习（25分钟）

🕒 第16课：调试、代码规范与未来路线（60分钟）

⏱ 时间分配

📚 1. 调试（Debugging）三板斧

方法1：print 调试（快速但临时）

方法2：logging.debug()

方法3：使用 IDE 断点（推荐 VS Code）

📚 2. 代码风格：PEP8 与自动检查

常见规则：

自动检查工具：pycodestyle（原 pep8）

📚 3. 学习路线建议（根据兴趣选择）

📚 4. 课程总结：8周成长回顾

🎁 课后彩蛋：初始化 GitHub 仓库

🧠 本周核心实践清单

📝 最终任务（毕业项目）

🗓 第8周教学主题：项目优化 + 调试 + 学习路线规划

📚 1. 用 `logging` 替代 `print`（更专业的输出控制）

📚 2. 添加简单"测试"（使用 `assert`）

方法1：`print` 调试（快速但临时）

方法2：`logging.debug()`

自动检查工具：`pycodestyle`（原 `pep8`）