Python源码剖析

本专栏带您深入探索 Python 3 源码,洞悉 Python 虚拟机的运行原理,并体会其中的精妙设计!

我从事 Python 开发多年,早在 Python 2 时代,便看着 陈儒 大佬写的 Python源码剖析 一书,开始研究 Python 源码。不得不说,弄清语言工具的内部设计,对写好上层应用程序,大有裨益!

Python源码剖析

Python 早已 3 的时代,发生了许多新的变化。许多内部设计,比如 dictstr 对象等等,与 Python 2 时代相比,早已面目全非。然而,市面上还没有专门针对 Python 3 的源码分析资料。

因此,在慕课网的促成下,我决定再研究一遍 Python 3 源码,并将心得写出来,以飨读者。这就是本专栏的由来,也是一种缘分,妙不可言。

专栏以 Python 3.7.4 源码为研究对象展开讲解,章节划分如下:

第一部分, 开篇 。 讨论源码学习对提升开发能力的重要意义,结合“小菜”的经历介绍 Python 工程师的成长历程。

第二部分, 对象模型 。 介绍 Python 面向对象理论体系,明确“ ”和“ 对象 ”在 Python 中的表现形式。 通过源码,分析对象的 内存布局 ,研究对象的 生命周期 ,初步揭开对象的神秘面纱。

第三部分, 内建对象 。 涵盖 floatintbytesstrlistdict 等内建对象的实现细节,重点突出每种对象的 数据结构 以及背后的 算法思想 ,并结合 工程实践 讲解内建对象的 妙用

第四部分, 虚拟机 。 先介绍 Python 程序的执行过程以及 字节码 的结构; 然后介绍 Python 虚拟机 的运行机制,以及 名字空间 等运行时上下文; 最后讲解 GIL 全局锁 对虚拟机的影响并探索应对之策。

第五部分, 函数机制 。 探索函数从 代码 转化成函数 对象 的所有步骤,并以 Python 代码模仿这个过程。 重点讲解 嵌套函数闭包 以及 装饰器 这些面试必问概念,并结合工程实践介绍 函数式编程装饰器 的高级用法。

第六部分, 类机制 。 探索类从 代码 转化为 对象进而创建 实例 对象的所有步骤,并以 Python 代码进行模拟。 重点讲解 继承机制属性查找 等高频面试知识点,以及 魔术方法元类 在程序开发中的妙用。

第七部分, 生成器与协程 。 讨论 生成器 的高级用法,并以 字节码 讲解它的运行原理。 基于 生成器 ,动手设计一个协程库,加深对协程运行机制的理解。 结合工程实践,讲解用 asyncio 构建 高并发应用 的技巧。

第八部分, 内存管理机制 。 结合 Python 特色全面讲解 内存池引用计数标记删除分代回收 等关键技术。 理论联系实际,以一个真实案例介绍工程实践中排查并解决 内存泄露 问题的方法论。

第九部分, 总结 。 回顾专栏内容,在读懂 Python 基础上,追求有 Python 格调 的代码设计技巧。

【Python源码剖析】系列文章首发于公众号【小菜学编程】,敬请关注:

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