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1. 集成开发环境（IDE） ​

1-1. 主流 IDE ​

工具特点适用场景
PyCharm功能强大，智能提示大型项目开发
VS Code轻量级，插件丰富通用开发
Jupyter交互式开发数据分析
Spyder科学计算数据科学

1-2. IDE 配置 ​

python
# VS Code 配置示例 (.vscode/settings.json)
{
    "python.pythonPath": "venv/bin/python",
    "python.linting.enabled": true,
    "python.linting.pylintEnabled": true,
    "python.formatting.provider": "black",
    "editor.formatOnSave": true,
    "python.testing.pytestEnabled": true
}

# PyCharm 配置示例
# 1. 设置 Python 解释器
# 2. 配置代码风格
# 3. 设置运行配置
# 4. 配置版本控制

2. 包管理工具 ​

2-1. pip ​

bash
# 基本用法
pip install package_name
pip uninstall package_name
pip list
pip show package_name

# 从 requirements.txt 安装
pip install -r requirements.txt

# 生成 requirements.txt
pip freeze > requirements.txt

# 升级包
pip install --upgrade package_name

2-2. pipenv ​

bash
# 安装
pip install pipenv

# 创建虚拟环境
pipenv install

# 安装包
pipenv install package_name

# 运行脚本
pipenv run python script.py

# 激活虚拟环境
pipenv shell

2-3. poetry ​

bash
# 安装
curl -sSL https://install.python-poetry.org | python3 -

# 创建新项目
poetry new project_name

# 添加依赖
poetry add package_name

# 安装依赖
poetry install

# 运行脚本
poetry run python script.py

3. 虚拟环境 ​

3-1. venv ​

bash
# 创建虚拟环境
python -m venv venv

# 激活虚拟环境
# Windows
venv\Scripts\activate
# Unix/MacOS
source venv/bin/activate

# 退出虚拟环境
deactivate

3-2. conda ​

bash
# 创建环境
conda create --name env_name python=3.8

# 激活环境
conda activate env_name

# 安装包
conda install package_name

# 导出环境
conda env export > environment.yml

# 从文件创建环境
conda env create -f environment.yml

4. 代码质量工具 ​

4-1. 代码格式化 ​

bash
# black
pip install black
black .

# autopep8
pip install autopep8
autopep8 --in-place --aggressive --aggressive file.py

# isort
pip install isort
isort .

4-2. 代码检查 ​

bash
# pylint
pip install pylint
pylint file.py

# flake8
pip install flake8
flake8 file.py

# mypy (类型检查)
pip install mypy
mypy file.py

4-3. 代码复杂度分析 ​

bash
# radon
pip install radon
radon cc file.py  # 圈复杂度
radon mi file.py  # 可维护性指数

5. 测试工具 ​

5-1. 单元测试 ​

python
# pytest
import pytest

def test_addition():
    assert 1 + 1 == 2

def test_division():
    with pytest.raises(ZeroDivisionError):
        1 / 0

# unittest
import unittest

class TestMath(unittest.TestCase):
    def test_addition(self):
        self.assertEqual(1 + 1, 2)

5-2. 测试覆盖率 ​

bash
# coverage
pip install coverage
coverage run -m pytest
coverage report
coverage html

5-3. 性能测试 ​

python
# pytest-benchmark
import pytest

def test_performance(benchmark):
    result = benchmark(lambda: sum(range(1000)))
    assert result == 499500

6. 文档工具 ​

6-1. Sphinx ​

bash
# 安装
pip install sphinx

# 初始化项目
sphinx-quickstart

# 构建文档
make html

6-2. MkDocs ​

bash
# 安装
pip install mkdocs

# 创建项目
mkdocs new project-name

# 构建文档
mkdocs build

# 本地预览
mkdocs serve

7. 版本控制 ​

7-1. Git 配置 ​

bash
# 全局配置
git config --global user.name "Your Name"
git config --global user.email "your.email@example.com"

# 项目配置
git init
git add .
git commit -m "Initial commit"

7-2. Git 工作流 ​

bash
# 创建分支
git checkout -b feature/new-feature

# 提交更改
git add .
git commit -m "Add new feature"

# 合并分支
git checkout main
git merge feature/new-feature

8. 调试工具 ​

8-1. pdb ​

python
import pdb

def complex_function():
    pdb.set_trace()  # 设置断点
    # 代码执行到这里会暂停
    result = 0
    for i in range(10):
        result += i
    return result

8-2. ipdb ​

python
import ipdb

def debug_function():
    ipdb.set_trace()
    # 交互式调试
    x = 1
    y = 2
    return x + y

9. 服务托管工具 ​

9-1. Supervisor ​

bash
# 安装
pip install supervisor

# 创建配置文件
echo_supervisord_conf > /etc/supervisord.conf

# 配置示例 (/etc/supervisord.conf)
[program:myapp]
command=/path/to/venv/bin/python /path/to/app.py
directory=/path/to/app
user=www-data
autostart=true
autorestart=true
stderr_logfile=/var/log/myapp.err.log
stdout_logfile=/var/log/myapp.out.log

# 启动服务
supervisord -c /etc/supervisord.conf

# 管理命令
supervisorctl status
supervisorctl start myapp
supervisorctl stop myapp
supervisorctl restart myapp

9-2. Gunicorn ​

bash
# 安装
pip install gunicorn

# 基本用法
gunicorn app:app

# 常用配置
gunicorn app:app \
    --workers 4 \
    --threads 2 \
    --bind 0.0.0.0:8000 \
    --timeout 120 \
    --access-logfile - \
    --error-logfile -

# 配置文件示例 (gunicorn.conf.py)
bind = "0.0.0.0:8000"
workers = 4
threads = 2
timeout = 120
accesslog = "-"
errorlog = "-"

9-3. uWSGI ​

bash
# 安装
pip install uwsgi

# 基本用法
uwsgi --http :8000 --wsgi-file app.py

# 配置文件示例 (uwsgi.ini)
[uwsgi]
http = :8000
wsgi-file = app.py
processes = 4
threads = 2
master = true
vacuum = true
die-on-term = true

9-4. systemd ​

bash
# 服务配置文件示例 (/etc/systemd/system/myapp.service)
[Unit]
Description=My Python Application
After=network.target

[Service]
User=www-data
Group=www-data
WorkingDirectory=/path/to/app
Environment="PATH=/path/to/venv/bin"
ExecStart=/path/to/venv/bin/python app.py
Restart=always

[Install]
WantedBy=multi-user.target

# 管理命令
sudo systemctl start myapp
sudo systemctl stop myapp
sudo systemctl restart myapp
sudo systemctl status myapp

TIP

服务托管最佳实践：

  1. 根据应用类型选择合适的托管工具
    • Web 应用：Gunicorn/uWSGI
    • 后台服务：Supervisor
    • 系统服务：systemd
  2. 配置合理的进程数和线程数
  3. 设置适当的超时时间
  4. 配置日志记录
  5. 实现优雅关闭
  6. 监控服务状态
  7. 设置自动重启

TIP

开发工具最佳实践：

  1. 选择合适的 IDE 和插件
  2. 使用虚拟环境隔离项目依赖
  3. 遵循代码规范和风格指南
  4. 编写单元测试和文档
  5. 使用版本控制管理代码
  6. 定期进行代码审查
  7. 使用自动化工具提高效率