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
# text_utils.py（更新）importlogging# 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')defread_text_file(filepath):try:withopen(filepath,'r',encoding='utf-8')asf:logging.info(f"成功读取文件:{filepath}")returnf.read()exceptFileNotFoundError:logging.error(f"文件未找到:{filepath}")return""exceptExceptionase: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
# test_utils.py（新增测试文件）fromtext_utilsimportclean_text,count_wordsdeftest_clean_text():assertclean_text("Hello, World!")=="hello world"assertclean_text("123!@#")=="123"print("✅ clean_text 测试通过")deftest_count_words():counter=count_words("apple banana apple")assertcounter["apple"]==2assertcounter["banana"]==1print("✅ 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
# text_utils.pydefcount_words(text):words=[wordforwordintext.split()ifword.isalpha()]# 只保留纯字母词ifnotwords:logging.warning("文本中未找到有效单词")returnCounter()returnCounter(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）
# 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)ifargs.output:withopen(args.output,'w',encoding='utf-8')asf: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：
python main.py sample.txt--top3--outputresult.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）
defclean_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)}")returnclean方法2：logging.debug()
logging.basicConfig(level=logging.DEBUG)# 开启 DEBUG 级别defclean_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）
# 安装pipinstallpycodestyle# 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
gitinitgitadd.gitcommit-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：
# 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
🎯恭喜完成8周 Python 强化训练！
你现在已具备独立开发小型 Python 项目的能力。下一步：动手做，持续写代码！
