프로그래밍에 대한 지식은 어느 정도 있지만,
파이썬은 잘 모르는 분들을 위한 실천적 입문서!

『효율적 개발로 이끄는 파이썬 실천 기술』은 이런 분들을 위한 읽기 쉬우면서도 얕지 않은 입문서로서 파이썬이라는 언어의 사양과 그 특징적인 기능, 표준 라이브러리에 있는 것을 중점적으로 다뤄 웹 개발, 데이터 분석, 머신러닝 등 분야를 가리지 않고 활용할 수 있다. 각 단계마다 샘플 코드와 코멘트가 무엇을 하고 있는지를 명확히 파악할 수 있도록 자세하게 기술하였고, 파이썬의 기능 설명에만 그치지 않고 실제로 응용 프로그램 제작까지 다루고 있다.

일본 오이타현 출신. 히로시마 대학 대학원에서 정보공학 박사 과정을 수료했다. 학생 시절에 파이썬을 만난 후 그 커뮤니티의 사상과 분위기에 사로잡혔으며, 이를 통해 기술적인 기초 지식은 물론, 커뮤니티 활동 방법까지 많은 것을 익혔다. PyCon JP 2015에 일반 참가자로 참가했던 것이 계기가 되어 PyCon JP 2016부터 스태프나 발표자로도 참가하고 있다. 취업을 계기로 상경하게 되었으나, 현재는 히로시마현 오노미치시의 무카이지마에서 완전 재택 업무 중이다.

CHAPTER 1 파이썬이란 어떤 언어인가? 1

1.1 프로그래밍 언어로서의 특징 3
1.1.1 간단하고 읽기 쉬운 동적 타입 언어 3
1.1.2 하위 호환성 중시 5
1.1.3 풍부한 표준 라이브러리 6
1.1.4 다양한 용도로 이용 6

1.2 파이썬의 역사와 현황 7
1.2.1 파이썬 자체의 진화 8
1.2.2 파이썬을 둘러싼 환경의 변화 9

1.3 파이썬 커뮤니티의 특징 10
1.3.1 커뮤니티 주체 오픈소스 소프트웨어 10
1.3.2 PEP의 존재 11

1.4 정리 15

CHAPTER 2 파이썬 설치와 개발자를 위한 편리한 기능 17

2.1 파이썬 설치 19
2.1.1 OS에 미리 설치되어 있는 파이썬 19
2.1.2 macOS에서의 이용 19
2.1.3 Windows에서의 이용 21
2.1.4 Ubuntu에서의 이용 23
2.1.5 도커 이용 24

2.2 파이썬 실행 28
2.2.1 이 책에서 이용하는 파이썬 명령어 28
2.2.2 파이썬 인터프리터의 두 가지 모드 28
2.2.3 대화형 모드 인터프리터 29
2.2.4 대화형 모드의 기본 사용법 29
2.2.5 대화형 모드에서 자주 사용하는 내장 함수 31
2.2.6 스크립트 실행 35
2.2.7 python 명령어와 python3 명령어의 차이 37

2.3 정리 37

CHAPTER 3 제어 흐름 39

3.1 기본 문법 41
3.1.1 들여쓰기를 사용한 블록 표현 41
3.1.2 변수 이용 43
3.1.3 주석 45

3.2 조건 분기 47
3.2.1 if 문 ― 조건을 지정해 처리를 분기함 47

3.3 루프 ― 처리 반복 51
3.3.1 for 문 ― 엘리먼트 수만큼 처리를 반복 51
3.3.2 while 문 ― 조건을 지정해 처리를 반복 55
3.3.3 break 문 ― 루프를 벗어남 56
3.3.4 continue 문 ― 다음 루프로 이동 57

3.4 예외 처리 59
3.4.1 try 문 ― 예외 포착 60
3.4.2 raise 문 ― 의도적으로 예외를 발생시킴 65
3.4.3 사용자 예외 정의 65
3.4.4 with 문 ― 정의한 클린업 처리를 반드시 실행함 66

3.5 정리 67

CHAPTER 4 데이터 구조 69

4.1 None ― 값이 존재하지 않음을 표현 71
4.1.1 조건식에서의 None 이용 71

4.2 논릿값 ― 참/거짓을 다룸 72
4.2.1 bool 타입 ― 논릿값을 다루는 타입 72
4.2.2 불 연산 73

4.3 숫잣값 75
4.3.1 숫잣값끼리의 연산 75
4.3.2 숫잣값을 다루는 내장 타입 77
4.3.3 조건식에서의 숫잣값 이용 80

4.4 문자열 81
4.4.1 str 타입 ― 문자열을 다루는 타입 81
4.4.2 문자열 연산 82
4.4.3 for 문에서의 문자열의 동작 82
4.4.4 조건식에서의 문자열 이용 83
4.4.5 문자열 안에서의 변수 이용 83
4.4.6 str 타입과 매우 비슷한 bytes 타입 86

4.5 배열 ― 엘리먼트를 1열로 나열해서 다룸 87
4.5.1 list 타입 ― 변경할 수 있는 배열을 다루는 타입 88
4.5.2 tuple 타입 ― 변경할 수 없는 배열을 다루는 타입 90
4.5.3 조건식에서 이용되는 배열의 특성 93
4.5.4 튜플과 리스트의 이용 구분 94

4.6 딕셔너리 ― 키와 값의 세트를 다룸 94
4.6.1 dict 타입 ― 딕셔너리를 다루는 타입 94
4.6.2 엘리먼트 추가와 삭제 95
4.6.3 키를 이용한 엘리먼트로의 접근 95
4.6.4 키로 이용할 수 있는 객체의 조건 96
4.6.5 for 문에서의 딕셔너리의 동작 96
4.6.6 조건식에서 이용할 수 있는 딕셔너리의 특성 97

4.7 집합 ― 유일한 엘리먼트의 집합을 다룸 98
4.7.1 set 타입 ― 변경할 수 있는 집합을 다루는 타입 98
4.7.2 frozenset 타입 ― 변경할 수 없는 집합을 다루는 타입 100
4.7.3 집합 연산 ― 합집합, 교집합, 차집합, 대칭차집합 100
4.7.4 for 문에서의 집합의 동작 101
4.7.5 조건식에서 이용할 수 있는 집합의 특성 102

4.8 컴프리헨션 ― 효율적인 시퀀스 생성 103
4.8.1 리스트 컴프리헨션 ― 효율적인 리스트 생성 103
4.8.2 기타 컴프리헨션 106

4.9 그 외 타입을 나타내는 개념 106
4.9.1 가변 객체 ― 정의 후 값을 변경할 수 있는 객체 107
4.9.2 불변 객체 ― 정의 후 값을 변경할 수 없는 객체 107
4.9.3 컨테이너 객체 ― 다른 객체에 대한 참조를 가진 객체 107
4.9.4 이터러블 객체 ― for 문에서 이용할 수 있는 객체 108
4.9.5 호출 가능 객체 ― ()를 붙여 호출할 수 있는 객체 108

4.10 정리 108

CHAPTER 5 함수 109

5.1 함수 ― 관련된 처리를 모음 111
5.1.1 함수 정의와 실행 111
5.1.2 인수를 받는 함수 112
5.1.3 함수는 객체 112
5.1.4 함수의 반환값 113
5.1.5 함수의 다양한 인수 115
5.1.6 인수 리스트 언팩 ― 리스트나 딕셔너리에 저장된 값을 인수로 전달 123
5.1.7 함수의 독스트링 123

5.2 lambda 식 ― 이름이 없는 함수 작성 125
5.2.1 lambda 식 정의와 실행 125
5.2.2 lambda 식을 사용할 위치 125

5.3 타입 힌트 126
5.3.1 타입 정보를 부여함으로써 얻을 수 있는 장점 126
5.3.2 타입 정보 부여 126
5.3.3 타입 힌트 활용 사례 ― 정적 분석 도구 이용 128

5.4 정리 129

CHAPTER 6 클래스와 인스턴스 131

6.1 파이썬의 클래스 구조 133
6.1.1 class 키워드를 이용한 클래스 정의 133
6.1.2 인스턴스 만들기 134

6.2 인스턴스 ― 클래스를 기반으로 만들어진 객체 134
6.2.1 인스턴스 메서드 ― 인스턴스에 묶인 메서드 135
6.2.2 인스턴스 변수 ― 인스턴스가 유지하는 변수 136
6.2.3 인스턴스 초기화 136
6.2.4 프로퍼티 ― 인스턴스 메서드를 인스턴스 변수와 같이 다룸 140
6.2.5 클래스와 인스턴스의 프라이빗 속성 143

6.3 클래스 ― 인스턴스의 모형이 되는 객체 144
6.3.1 클래스 변수 ― 클래스 객체가 유지하는 변수 144
6.3.2 클래스 메서드 ― 클래스에 속한 메서드 146

6.4 클래스 상속 149
6.4.1 메서드 오버라이드와 super()를 사용한 베이스 클래스로의 접근 149
6.4.2 모든 객체는 object 클래스의 서브 클래스 150
6.4.3 다중 상속 ― 여러 베이스 클래스를 지정 150
6.4.4 다중 상속 시 주의점 151

6.5 정리 154

CHAPTER 7 모듈, 패키지, 이름 공간, 스코프 155

7.1 모듈 ― 코드를 기술한 .py 파일 157
7.1.1 모듈 작성 157
7.1.2 모듈 임포트 158
7.1.3 python3 명령어로 직접 실행하기 158

7.2 패키지 ― 모듈의 집합 163
7.2.1 패키지 작성 164
7.2.2 패키지 안에 있는 모듈 임포트 165
7.2.3 import 문 비교 168

7.3 임포트의 구조 172
7.3.1 모듈 검색 흐름 173
7.3.2 sys.path ― 모듈 검색 경로 173
7.3.3 PYTHONPATH ― sys.path에 검색 경로를 추가 175

7.4 이름 공간과 변수의 스코프 176
7.4.1 이름 공간 ― 이름과 객체의 매핑 176
7.4.2 스코프 ― 직접 접근할 수 있는 영역 177

7.5 정리 185

CHAPTER 8 내장 함수와 특수 메서드 187

8.1 내장 함수 ― 항상 이용할 수 있는 함수 189
8.1.1 객체 타입을 조사하는 함수 189
8.1.2 객체 속성에 관한 함수 192
8.1.3 getattr( ), setattr( ), delattr( ) ― 객체 속성 조작 193
8.1.4 이터러블 객체를 받는 함수 194
8.1.5 기타 내장 함수 200

8.2 특수 메서드 ― 파이썬이 암묵적으로 호출하는 특별한 메서드 200
8.2.1 __str__( ), __repr__( ) ― 객체를 문자열로 표현 201
8.2.2 __bool__( ) ― 객체를 논릿값으로 평가함 202
8.2.3 __call__( ) ― 인스턴스를 함수처럼 다룸 203
8.2.4 속성으로의 동적 접근 204
8.2.5 이터러블 객체로서 동작 207
8.2.6 컨테이너 객체로서 동작 209
8.2.7 기타 특수 메서드 212

8.3 정리 213

CHAPTER 9 파이썬의 독특한 기능들 215

9.1 제너레이터 ― 메모리 효율이 높은 이터러블 객체 217
9.1.1 제너레이터의 구체적인 예시 217
9.1.2 제너레이터 구현 217
9.1.3 제너레이터 이용 시 주의점 221
9.1.4 제너레이터 실제 사례 ― 파일 내용 변환하기 223
9.1.5 기타 이용 사례 224

9.2 데커레이터 ― 함수나 클래스명에 처리 추가 224
9.2.1 데커레이터의 구체적인 예시 224
9.2.2 데커레이터 구현 226
9.2.3 데커레이터 실제 사례 ― 처리 시간 측정 231
9.2.4 기타 이용 사례 232

9.3 콘텍스트 관리자 ― with 문 앞뒤에서 처리를 실행하는 객체 233
9.3.1 콘텍스트 관리자의 구체적인 예시 233
9.3.2 콘텍스트 관리자 실제 사례 ― 일시적인 로깅 수준 변경 238
9.3.3 기타 이용 사례 239

9.4 디스크립터 ― 속성 처리를 클래스로 이첩 240
9.4.1 디스크립터의 구체적인 예시 240
9.4.2 디스크립터 구현 242
9.4.3 디스크립터 실제 사례 ― 프로퍼티 캐시 245
9.4.4 기타 이용 사례 247

9.5 정리 247

CHAPTER 10 동시 처리 249

10.1 동시 처리와 병렬 처리 ― 여러 처리를 동시에 수행 251
10.1.1 순차 처리 실행 251
10.1.2 동시 처리 실행 251
10.1.3 병렬 처리 실행 252
10.1.4 파이썬과 동시 처리 252

10.2 concurrent.futures 모듈 ― 동시 처리를 위한 고수준 인터페이스 253
10.2.1 Future 클래스와 Executor 클래스 ― 비동기 처리 캡슐화와 실행 254
10.2.2 ThreadPoolExecutor 클래스 ― 스레드 기반 비동기 실행 256
10.2.3 ThreadPoolExecutor 클래스를 이용한
10.2.4 ProcessPoolExecutor 클래스 ― 프로세스 기반 비동기 실행 263
10.2.5 ProcessPoolExecutor 클래스를 이용한 다중 프로세스 처리 구현 263

10.3 asyncio 모듈 ― 이벤트 루프를 사용한 동시 처리 수행 271
10.3.1 코루틴 ― 처리 도중에 중단, 다시 시작 272
10.3.2 코루틴 스케줄링과 실행 276
10.3.3 asyncio 모듈과 HTTP 통신 279

10.4 정리 280

CHAPTER 11 개발 환경과 패키지 관리 281

11.1 가상 환경 ― 격리된 파이썬 실행 환경 283
11.1.1 venv ― 가상 환경 생성 도구 283

11.2 패키지 이용 289
11.2.1 pip ― 패키지 관리 도구 289
11.2.2 환경 저장과 재현 ― requirements 파일 활용 298

11.3 패키지 작성 302
11.3.1 setup.py ― 패키지 정보를 모아둔 파일 302
11.3.2 PyPI에 패키지 등록 309

11.4 정리 313

CHAPTER 12 단위 테스트 315

12.1 단위 테스트 도입 317
12.1.1 단일 모듈 테스트 317
12.1.2 패키지 테스트 319

12.2 unittest 모듈 ― 표준 단위 테스트 라이브러리 323
12.2.1 테스트 케이스 구현 323
12.2.2 테스트 실행과 결과 확인 327
12.2.3 특정한 테스트만 실행하기 329

12.3 unittest.mock 모듈 ― 모의 객체 이용 331
12.3.1 모의 객체 기본 사용법 331
12.3.2 patch를 사용한 객체 치환 334
12.3.3 mock을 이용한 테스트 케이스 구현 335

12.4 상황에 따른 테스트 케이스 구현 336
12.4.1 환경에 의존하는 테스트 건너뛰기 337
12.4.2 예외 발생 테스트하기 338
12.4.3 다른 파라미터로 동일한 테스트 반복하기 339
12.4.4 콘텍스트 관리자 테스트하기 340

12.5 정리 341

CHAPTER 13 파이썬 애플리케이션 개발 실전 343

13.1 작성할 애플리케이션 345
13.1.1 LGTM 이미지를 자동으로 생성하는 커맨드 라인 도구 345
13.1.2 이용할 주요 외부 패키지 346

13.2 프로젝트 작성 349
13.2.1 Git 이용 350
13.2.2 패키지 모형 작성 351

13.3 지속적인 통합 도입 354
13.3.1 CircleCI에서의 테스트 자동화 354
13.3.2 테스트 실행 및 결과 확인 356

13.4 애플리케이션 개발 358
13.4.1 커맨드 라인 인수 얻기 358
13.4.2 이미지 얻기 361
13.4.3 이미지 처리 364
13.4.4 각각의 처리 호출 366

13.5 명령어로 실행하기 367
13.5.1 setup.py 작성 367
13.5.2 동작 확인하기 368

13.6 정리 369