以下是针对Python进阶课程第7天的复习与小项目设计，结合面向对象编程、模块化设计、迭代器与生成器的综合实践方案：

一、核心知识点复习

1. 面向对象编程 (OOP) 类与对象：class定义、__init__构造函数、属性/方法 封装：私有属性（_前缀）、属性装饰器（@property） 继承：super()调用父类方法、多态 魔术方法：__str__, __iter__等
2. 模块与包 模块：.py文件的作用域管理 包：__init__.py文件与目录结构 导入方式：import, from ... import ..., as别名
3. 迭代器与生成器 迭代器协议：__iter__() + __next__() 生成器函数：yield关键字 生成器表达式：(x for x in range(10))

二、项目实战：面向对象版To-Do List

项目要求

1. 使用OOP设计核心类
2. 模块化组织代码（至少拆分为3个文件）
3. 实现数据持久化（JSON文件存储）
4. 使用迭代器/生成器优化任务遍历
5. 支持基础CLI操作（添加/删除/标记完成/列表显示）

代码结构

todo_cli/               # 包目录
│
├── __init__.py         # 包初始化文件
├── models.py           # 数据模型类
├── storage.py          # 数据持久化模块
├── cli.py              # 命令行交互逻辑
└── main.py             # 程序入口

分步实现

1. 数据模型 (models.py)

# todo_cli/models.py
from dataclasses import dataclass
from datetime import datetime

@dataclass
class Task:
    title: str
    created_at: datetime = datetime.now()
    completed: bool = False

class TodoList:
    def __init__(self):
        self._tasks = []

    def add_task(self, title):
        self._tasks.append(Task(title))

    def complete_task(self, index):
        try:
            self._tasks[index].completed = True
        except IndexError:
            raise ValueError("Invalid task index")

    def remove_task(self, index):
        try:
            del self._tasks[index]
        except IndexError:
            raise ValueError("Invalid task index")

    def __iter__(self):
        return iter(self._tasks)

    def pending_tasks(self):
        for task in self._tasks:
            if not task.completed:
                yield task

2. 数据持久化 (storage.py)

# todo_cli/storage.py
import json
from pathlib import Path
from datetime import datetime
from models import TodoList, Task

class JSONStorage:
    def __init__(self, filename="todo.json"):
        self.filepath = Path(filename)

    def load(self):
        if not self.filepath.exists():
            return TodoList()

        try:
            with open(self.filepath, 'r') as f:
                data = json.load(f)
        except json.JSONDecodeError:
            return TodoList()

        todo = TodoList()
        todo._tasks = [
            Task(
                title=item['title'],
                created_at=datetime.fromisoformat(item['created_at']),
                completed=item['completed']
            ) for item in data
        ]
        return todo

    def save(self, todo):
        data = [
            {
                "title": task.title,
                "created_at": task.created_at.isoformat(),
                "completed": task.completed
            }
            for task in todo
        ]

        with open(self.filepath, 'w') as f:
            json.dump(data, f, indent=2)

3. 命令行接口 (cli.py)

# todo_cli/cli.py
import argparse
from storage import JSONStorage
from models import TodoList

class TodoCLI:
    def __init__(self):
        self.storage = JSONStorage()
        self.todo = self.storage.load()

    def display_tasks(self, pending_only=False):
        tasks = list(self.todo.pending_tasks()) if pending_only else self.todo
        for idx, task in enumerate(tasks):
            status = "" if task.completed else " "
            print(f"{idx}. [{status}] {task.title} - {task.created_at.strftime('%Y-%m-%d %H:%M')}")

    def run(self):
        parser = argparse.ArgumentParser(description="Todo List Manager")
        subparsers = parser.add_subparsers(dest='command', required=True)

        # Add command
        add_parser = subparsers.add_parser('add')
        add_parser.add_argument('title', help="Task title")

        # List command
        list_parser = subparsers.add_parser('list')
        list_parser.add_argument('--pending', action='store_true')

        # Complete command
        complete_parser = subparsers.add_parser('complete')
        complete_parser.add_argument('index', type=int)

        # Remove command
        remove_parser = subparsers.add_parser('remove')
        remove_parser.add_argument('index', type=int)

        args = parser.parse_args()

        if args.command == 'add':
            self.todo.add_task(args.title)
            print(f"Added task: {args.title}")

        elif args.command == 'list':
            self.display_tasks(pending_only=args.pending)

        elif args.command == 'complete':
            try:
                self.todo.complete_task(args.index)
                print(f"Marked task {args.index} as complete")
            except ValueError as e:
                print(str(e))

        elif args.command == 'remove':
            try:
                self.todo.remove_task(args.index)
                print(f"Removed task {args.index}")
            except ValueError as e:
                print(str(e))

        self.storage.save(self.todo)

4. 主程序 (main.py)

from todo_cli.cli import TodoCLI

if __name__ == "__main__":
    app = TodoCLI()
    app.run()

功能扩展建议

三、关键知识点应用

1. OOP实践：TodoList封装任务管理逻辑
2. 模块化：数据存储、业务逻辑、界面分离
3. 迭代器：通过实现__iter__支持直接遍历
4. 生成器：pending_tasks()按需生成未完成任务
5. 包管理：通过todo_cli包组织代码

四、运行示例

# 添加任务
python -m cli add "Learn Python OOP"

# 列出所有任务
python -m cli list

# 标记任务完成
python -m cli complete 0

# 列出未完成任务（使用生成器）
python -m cli list --pending

这个项目综合运用了面向对象设计、模块化组织、迭代器/生成器等核心概念，同时结合了实际开发中常见的配置文件处理与命令行交互，适合作为阶段性的综合练习。