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# Python 零基础到 Web 后端开发教程
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## 项目作用
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这是一个面向编程新手的 Python 教学项目。项目将从最基础的语法开始，通过讲解、示例、练习和阶段项目，逐步带领学习者掌握 Python 编程、面向对象、数据库开发、FastAPI、Django，以及后端项目常用的工程化知识。
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本项目不是只供阅读的代码示例集合，而是一套可以逐课学习、亲手练习、逐步完成项目的课程。每个知识点都会说明它是什么、为什么需要它、如何使用它，以及使用时容易出现哪些错误。
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## 适合人群
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- 从未学习过编程的零基础学习者；
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- 学过少量 Python，但基础不够系统的学习者；
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- 希望从 Python 基础过渡到 Web 后端开发的学习者；
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- 希望学习 Django 或 FastAPI，但不知道如何开始的学习者。
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## 最终学习目标
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完成全部课程后，你将能够：
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1. 阅读和编写常见的 Python 程序；
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2. 使用函数、模块、包和异常处理组织代码；
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3. 使用面向对象思想设计类和业务模型；
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4. 编写 SQL，并通过 Python 安全地操作数据库；
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5. 理解 HTTP、JSON 和 RESTful API 的基本原理；
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6. 使用 FastAPI 开发后端接口；
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7. 使用 Django 开发完整的 Web 管理系统；
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8. 为项目添加测试、日志、配置管理和基础部署能力；
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9. 独立完成一个包含数据库、接口和用户认证的后端项目。
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## 学习路线
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### 第一阶段：Python 基础语法
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- 安装 Python 和开发工具；
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- 运行第一个 Python 程序；
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- 变量与基本数据类型；
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- 输入、输出和类型转换；
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- 运算符；
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- 条件判断；
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- `for` 循环与 `while` 循环；
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- 字符串；
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- 列表、元组、字典和集合；
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- 函数；
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- 基础综合项目：命令行记账或通讯录程序。
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### 第二阶段：Python 进阶
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- 模块与包；
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- 文件和目录操作；
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- 异常处理；
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- 列表推导式等常用简化写法；
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- 迭代器与生成器；
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- 装饰器；
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- 类型注解；
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- 虚拟环境与依赖管理；
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- 进阶综合项目：多文件任务管理程序。
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### 第三阶段：面向对象编程
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- 类与对象；
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- 属性和方法；
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- 构造方法；
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- 实例属性与类属性；
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- 封装；
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- 继承；
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- 多态；
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- 常用特殊方法；
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- 面向对象综合项目：图书管理系统。
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### 第四阶段：数据库编程
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- 数据库和关系型数据库的基本概念；
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- SQL 基础语法；
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- 表、字段、主键和外键；
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- 数据的新增、查询、修改和删除；
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- 条件查询、排序、分组和关联查询；
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- 索引与事务基础；
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- Python 连接 MySQL 或 PostgreSQL；
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- 参数化查询与 SQL 注入防护；
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- SQLAlchemy 对象关系映射；
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- 数据库综合项目：持久化图书管理系统。
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### 第五阶段：Web 开发基础
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- 浏览器、客户端和服务器；
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- HTTP 请求与响应；
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- URL、请求方法和状态码；
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- JSON 数据格式；
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- RESTful API 设计；
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- 使用接口调试工具发送请求；
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- 前端与后端的基本交互过程。
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### 第六阶段：FastAPI
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- 创建 FastAPI 项目；
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- 路由和请求方法；
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- 路径参数、查询参数和请求体；
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- 使用 Pydantic 校验数据；
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- 统一响应和异常处理；
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- 依赖注入；
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- 集成 SQLAlchemy；
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- 数据库迁移；
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- 用户注册、登录和身份认证；
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- 自动生成的接口文档；
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- FastAPI 综合项目：任务管理 API。
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### 第七阶段：Django
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- 创建 Django 项目和应用；
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- Django 的项目结构；
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- URL、视图和模板；
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- Model 与 ORM；
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- 数据库迁移；
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- 表单和数据校验；
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- Admin 管理后台；
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- 静态文件和媒体文件；
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- 用户、权限和身份认证；
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- Django REST Framework；
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- Django 综合项目：内容或业务管理系统。
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### 第八阶段：工程化与部署
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- Git 基础和版本管理；
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- 单元测试与接口测试；
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- 日志记录；
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- 环境变量和多环境配置；
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- 代码格式与质量检查；
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- Docker 基础；
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- Web 服务部署入门；
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- 最终项目整理与复盘。
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## 建议的学习方式
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1. 按目录编号依次学习，不要跳过基础章节。
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2. 阅读讲解后，亲手输入示例代码，不要只复制粘贴。
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3. 先独立完成练习，再查看提示或参考答案。
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4. 遇到错误时，先阅读错误信息，并记录自己尝试过的解决办法。
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5. 每学习一小节就运行代码，避免积累大量问题后再统一调试。
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6. 每完成一个阶段，都要完成阶段测试和综合项目。
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## 每课的基本结构
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本课目标
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前置知识
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概念讲解
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完整示例
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运行方法与预期结果
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关键代码解析
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常见错误
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课堂练习
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练习提示与参考答案
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本课小结
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验收标准
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## 目录命名规范
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课程采用“阶段目录 → 课程目录”的两级结构，并统一遵守以下规则：
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- 阶段目录使用 `两位阶段编号_阶段名称`，例如 `01_python基础`。
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- 课程目录使用 `阶段号_课程序号_课程主题`，例如 `1_1_hello_world`。
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- 目录名统一使用下划线 `_` 连接，不使用空格或连字符。
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- 课程主题优先使用中文，例如 `1_2_变量与数据类型`。
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- Python、Web、HTTP、JSON、SQL、FastAPI、Django、Git、Docker、`hello_world` 等通用技术名或教学惯例保留规范英文名称。
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- 普通英文目录名统一使用小写，避免出现不同大小写或多套命名方式。
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## 计划中的项目目录
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Python/
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├── README.md
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├── AGENTS.md
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├── 01_python基础/
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│ ├── 1_1_hello_world/
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│ ├── 1_2_变量与数据类型/
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│ └── 1_3_输入与输出/
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├── 02_python进阶/
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│ ├── 2_1_模块与包/
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│ ├── 2_2_文件与目录操作/
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│ ├── 2_3_异常处理/
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│ ├── 2_4_推导式与简化写法/
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│ ├── 2_5_迭代器与生成器/
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│ ├── 2_6_装饰器/
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│ ├── 2_7_类型注解/
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│ └── 2_8_虚拟环境与依赖管理/
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├── 03_面向对象/
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├── 04_数据库/
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├── 05_web基础/
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├── 06_fastapi/
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├── 07_django/
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└── 08_工程化与部署/
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```
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这只是目录规划示意，不会提前创建全部目录。正式开始某一课时，才会创建对应的阶段目录、课程目录、中文讲义、示例代码和练习；完成当前课程并确认继续后，再创建下一课。
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## 当前学习进度
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- 当前阶段：第二阶段——Python 进阶。
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- 当前课程：第二阶段综合项目准备。
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- 当前状态：`2_8_虚拟环境与依赖管理` 已按学习者要求跳过并标记为完成，同时已补充 Conda、pip、uv 对比文档。
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- 已完成课程：`1_1_hello_world` 至 `1_14_python基础综合项目`，以及第二阶段 `2_1_模块与包` 至 `2_8_虚拟环境与依赖管理`。
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- 学习中的课程：暂无。
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- 已创建课程目录：第一阶段全部课程，以及第二阶段 `2_1_模块与包` 至 `2_8_虚拟环境与依赖管理`。
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- 下一步：进入 `2_9_python进阶综合项目`。
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## 建议环境
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- 操作系统：Windows 10 或 Windows 11；
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- Python：学习开始时选择当前稳定版本；
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- 编辑器：PyCharm 或 Visual Studio Code；
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- 命令行：PowerShell；
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- 数据库：前期可使用 SQLite，后期学习 MySQL 或 PostgreSQL；
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- 浏览器：Chrome、Edge 或其他现代浏览器。
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具体版本和安装步骤将在第一课中核对并讲解，避免因为版本变化使用过时的安装方式。
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## 下一步
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第二阶段第 8 课已按学习者要求跳过并标记为完成，同时保留补充资料供以后查阅。下一步将进入综合项目，综合使用：
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1. 模块与包；
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2. 文件读写与异常处理；
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3. 推导式、生成器和类型注解；
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4. 使用多个文件组织任务管理程序；
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5. 保存并恢复任务数据。
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确认继续后，将创建 `2_9_python进阶综合项目`。
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