五個(gè)良好的Python編程習(xí)慣,助你成為Python高手!
今天筆者將向大家分享5個(gè)良好的Python編程習(xí)慣,大牛認(rèn)證,通過(guò)不斷實(shí)踐,助你寫出更Pythonic的代碼,讓你向Python大師之路更進(jìn)一步。
1. 常用if __name__ == '__main__'
假設(shè)我們?cè)?nbsp;module.py 中寫了一個(gè)模擬連接到數(shù)據(jù)庫(kù)的函數(shù),并調(diào)用它:
import time
def sim_conn_to_db() -> None:
print('Connecting to database...')
time.sleep(3)
print('Connected to database successfully!')
sim_conn_to_db()
輸出:
Connecting to database...
Connected to database successfully!
現(xiàn)在,假設(shè)我們保持 module.py 的代碼不變,然后在 main.py 中調(diào)用 sim_conn_to_db() 方法:
from module import sim_conn_to_db
sim_conn_to_db()
輸出:
Connecting to database...
Connected to database successfully!
Connecting to database...
Connected to database successfully!
wow,你發(fā)現(xiàn)了么?sim_conn_to_db() 方法執(zhí)行了兩遍。這是為什么呢?原因在于我們通過(guò) from module import sim_conn_to_db 語(yǔ)句引入 sim_conn_to_db() 方法時(shí),Python解釋器會(huì)加載整個(gè) module.py 腳本,逐行加載代碼。因此,在加載的時(shí)候已經(jīng)執(zhí)行了一次 sim_conn_to_db() 方法;然后,在 main.py 腳本中我們又再一次調(diào)用了 sim_conn_to_db() 方法,所以,該方法被執(zhí)行了2次。
那么改如何避免這種情況呢?這就是今天我向大家分享的第1個(gè)好習(xí)慣,總是使用 if __name__ == '__main__' 語(yǔ)句執(zhí)行檢查。比如,在 module.py 文件中加入改語(yǔ)句:
import time
def sim_conn_to_db() -> None:
print('Connecting to database...')
time.sleep(3)
print('Connected to database successfully!')
if __name__ == '__main__':
sim_conn_to_db()
然后,我們?cè)俅螆?zhí)行 main.py 文件,sim_conn_to_db() 方法就不會(huì)被執(zhí)行2次。因?yàn)?nbsp;if __name__ == '__main__' 語(yǔ)句確保了只有直接執(zhí)行 module.py 文件的時(shí)候,sim_conn_to_db() 方法才會(huì)被調(diào)用,在別的 .py 文件中調(diào)用該方法時(shí)只會(huì)執(zhí)行一次。
如果你使用的Pycharm IDE的話,if __name__ == '__main__' 的另一個(gè)好處就是,在行號(hào)處會(huì)出現(xiàn)一個(gè)綠色的運(yùn)行按鈕,單擊該按鈕你可以直接執(zhí)行當(dāng)前腳本文件或其他操作.
2.main函數(shù)讓代碼更有組織性
假設(shè)我們有以下代碼片段:
def greeting(name: str) -> None:
print(f"Hello {name}!")
def bye() -> None:
print("Bye! See you soon!")
if __name__ == '__main__':
greeting(name='Jack')
bye()
這里,我們定義了兩個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)候和告別方法,并且調(diào)用它們。完全沒(méi)有問(wèn)題,正確實(shí)現(xiàn)了預(yù)期功能。但是,如果有很多個(gè)函數(shù)呢?也在 if __name__ == '__main__': 語(yǔ)句中調(diào)用的話就顯得臃腫且復(fù)雜,毫無(wú)組織性。因?yàn)?nbsp;if __name__ == '__main__': 語(yǔ)句是函數(shù)的執(zhí)行入口,我們應(yīng)該盡量保證簡(jiǎn)潔。
這個(gè)時(shí)候就用到了今天我給大家分享的第2個(gè)好習(xí)慣,定義一個(gè) main 函數(shù),將所有函數(shù)調(diào)用和其他邏輯都放到該函數(shù)中,然后在入口處只需要調(diào)用 main 函數(shù)即可。
def greeting(name: str) -> None:
print(f"Hello {name}!")
def bye() -> None:
print("Bye! See you soon!")
def main() -> None:
greeting(name='Jack')
bye()
if __name__ == '__main__':
main()
這樣,即使后續(xù)有新增的方法調(diào)用,只需要在main函數(shù)中添加即可,不僅確保了腳本運(yùn)行入口處語(yǔ)句的簡(jiǎn)潔,同時(shí)讓整個(gè)代碼結(jié)構(gòu)更具組織性。另一方面,也讓你的代碼更具可讀性。
Tips:你可以將 main 函數(shù)當(dāng)做是你的管家,無(wú)論多復(fù)雜、數(shù)量眾多的事務(wù)都交給管家一個(gè)人去統(tǒng)籌安排,而你只需要掌控管家一個(gè)人即可。
3. 保持函數(shù)的單一性和簡(jiǎn)潔性
假設(shè)我們有一個(gè)根據(jù)姓名、年齡和身份證來(lái)判斷某人是否能夠加入俱樂(lè)部的方法,如下:
def enter_club(name: str, age: int, has_id: bool) -> None:
if name.lower() == 'stefan':
print('Get out of here Stefan, we don\'t want to trouble.')
if age >= 18 and has_id:
print('You may enter the job.')
else:
print('Sorry, you may not enter the club.')
def main() -> None:
enter_club(name='Stefan', age=18, has_id=True)
enter_club(name='Bob', age=29, has_id=True)
enter_club(name='Ellena', age=20, has_id=False)
enter_club(name='Bony', age=21, has_id=True)
if __name__ == '__main__':
main()
很明顯,上面的代碼正確實(shí)現(xiàn)了我們想要的功能。但我并不推薦這種做法,因?yàn)?nbsp;enter_club 方法中涉及了很復(fù)雜的邏輯,并不符合Python函數(shù)編程的單一職責(zé)原則。
因此,這里就會(huì)用到今天我給大家分享的第3個(gè)好習(xí)慣——盡可能保持函數(shù)的單一性和簡(jiǎn)潔性。enter_club 方法中同時(shí)涉及到姓名、年齡和身份的判斷,實(shí)際上我們可以將其拆分成多個(gè)具有單一職責(zé)的函數(shù)。
def is_black_list(name: str) -> bool:
return name.lower() == 'stefan'
def is_adult(age: int, has_id: bool) -> bool:
return age >= 18 and has_id
def enter_club(name: str, age: int, has_id: bool) -> None:
if is_black_list(name):
print('Get out of here Stefan, we don\'t want to trouble.')
if is_adult(age, has_id):
print('You may enter the job.')
else:
print('Sorry, you may not enter the club.')
def main() -> None:
enter_club(name='Stefan', age=18, has_id=True)
enter_club(name='Bob', age=29, has_id=True)
enter_club(name='Ellena', age=20, has_id=False)
enter_club(name='Bony', age=21, has_id=True)
if __name__ == '__main__':
main()
這里,我們將對(duì)姓名和年齡、身份的判斷拆分為兩個(gè)獨(dú)立的方法 is_black_list 和 is_adult。拆分后的函數(shù)職責(zé)單一,邏輯簡(jiǎn)單清晰。確保實(shí)現(xiàn)相同功能的同時(shí),增強(qiáng)了代碼的可讀性、可維護(hù)性以及可擴(kuò)展性。
4. 盡可能多用類型提示
第4個(gè)好習(xí)慣就是類型注釋(type hints),如果你還不知道什么是類型注釋,以及它的諸多好處,你可以閱讀我的上一篇文章“Python類型提示(type hints):提升代碼質(zhì)量與可讀性的利器!”。
這里,我們只是舉幾個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)明類型注釋的實(shí)用之處。
4.1 降低代碼潛在bug或錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)
比如,以下代碼段:
def add(a, b):
return a + b
if __name__ == '__main__':
result = add(a=1, b=2)
print(result) # 3
正確實(shí)現(xiàn)了整數(shù)的加法功能。但是,由于參數(shù) a 和 b 并沒(méi)有任何類型說(shuō)明,如果你的用戶或同事在調(diào)用 add 方法時(shí),給了錯(cuò)誤的參數(shù)類型,很可能造成意料之外的結(jié)果甚至程序錯(cuò)誤,比如,
def add(a, b):
return a + b
if __name__ == '__main__':
result = add(a='1', b=2)
print(result)
只要給參數(shù) a傳遞字符串值,都會(huì)導(dǎo)致 TypeError,因?yàn)樽址驼麛?shù)不支持連接操作。類似地,如果給參數(shù) b 傳遞字符串值,同樣會(huì)得到 TypeError,因?yàn)檎麛?shù)和字符串不支持加法操作。
然而,如果給參數(shù) a 和 b 都傳遞字符串值,會(huì)發(fā)生什么呢:
if __name__ == '__main__':
result = add(a='1', b='2')
print(result) # 12
雖然程序可以正常執(zhí)行,但是得到的結(jié)果是12,這是字符串連接結(jié)果,而不是我們想要的整數(shù)相加結(jié)果。
解決這種潛在錯(cuò)誤或不期望結(jié)果的方法就是在方法定義中使用類型注釋:
def add(a: int, b: int) -> int:
return a + b
這樣,在方法調(diào)用時(shí),如果給參數(shù)傳遞了不符合定義時(shí)所給的參數(shù)類型,編譯器會(huì)提示:
有了這個(gè)提示,我們就知道應(yīng)該給參數(shù)傳遞的是整數(shù)類型,而不是字符串。有效降低了潛在bug或錯(cuò)誤發(fā)生的幾率,特別是在大型項(xiàng)目中。因?yàn)榻鉀Qbug永遠(yuǎn)都是一件令人十分惱火的事??????。
4.2 提高編碼效率
在很多IDE中,都提供了根據(jù)上下文進(jìn)行代碼補(bǔ)齊的功能,比如Pycharm。但是,如果不知道變量類型的前提下,編譯器是沒(méi)辦法給你任何推薦的。比如:
這里,我想對(duì)一個(gè)DataFrame進(jìn)行一系列的處理,由于不知道變量的數(shù)據(jù)類型,在輸入 . 之后,編譯器無(wú)法給出有效的推薦。
當(dāng)我們?cè)黾宇愋妥⑨尯螅?/p>
這時(shí),編譯器就會(huì)將DataFrame具有的所有方法和屬性全都列出來(lái)供我們選擇,可以快速找到我們想要的方法或?qū)傩裕瑥亩岣呔幋a效率。
關(guān)于類型注釋的更多用法,你可以閱讀我的上一篇文章“Python類型提示(type hints):提升代碼質(zhì)量與可讀性的利器!”。
5. 善用列表推導(dǎo)式
假設(shè)有一個(gè)不同年齡構(gòu)成的列表,我們想要篩選出所有大歲數(shù)(年齡≥30)的人并存儲(chǔ)在新的列表中:
ages: list[int] = [18, 16, 20, 35, 40, 53, 65, 32, 80, 96]
olders: list[int] = list()
for age in ages:
if age >= 30:
olders.append(age)
print(f'People with older age: {olders}')
# Output: People with older age: [35, 40, 53, 65, 32, 80, 96]
這里我們通過(guò)循環(huán)實(shí)現(xiàn)了想要的功能。但其實(shí),還有另一種更簡(jiǎn)潔的方法,就是今天我給大家分享的最后一個(gè)好習(xí)慣——善用列表推導(dǎo)式:
ages: list[int] = [18, 16, 20, 35, 40, 53, 65, 32, 80, 96]
olders: list[int] = [age for age in ages if age >= 30]
print(f'People with older age: {olders}')
完整實(shí)現(xiàn)相同功能的同時(shí),一下子將4行的核心代碼編程1行,是不是既簡(jiǎn)潔又高效呢?
6. 結(jié)論
感謝你的閱讀,希望本文簡(jiǎn)潔、清晰的內(nèi)容能夠?qū)δ阌兴鶐椭ee you next time!