Python | 改善Python程序的91个建议

来源:笑虎

自己写Python也有四五年了,一直是用自己的“强迫症”在维持自己代码的质量,除了Google的Python代码规范外,从来没有读过类似的书籍。偶然的机会看到这么一本书,读完之后觉得还不错,所以做个简单的笔记。有想学习类似知识的朋友,又懒得去读完整本书籍,可以参考一下。

1:引论

建议1、理解Pythonic概念—-详见Python中的《Python之禅》

建议2、编写Pythonic代码

  1. 避免不规范代码,比如只用大小写区分变量、使用容易混淆的变量名、害怕过长变量名等。有时候长的变量名会使代码更加具有可读性。
  2. 深入学习Python相关知识,比如语言特性、库特性等,比如Python演变过程等。深入学习一两个业内公认的Pythonic的代码库,比如Flask等。

建议3:理解Python与C的不同之处,比如缩进与{},单引号双引号,三元操作符?,Switch-Case语句等。

建议4:在代码中适当添加注释

建议5:适当添加空行使代码布局更加合理

建议6:编写函数的4个原则

  1. 函数设计要尽量短小,嵌套层次不宜过深
  2. 函数声明应该做到合理、简单、易用
  3. 函数参数设计应该考虑向下兼容
  4. 一个函数只做一件事,尽量保证函数粒度的一致性

建议7:将常量集中在一个文件,且常量名尽量使用全大写字母

2:编程惯用法

建议8:利用assert语句来发现问题,但要注意,断言assert会影响效率

建议9:数据交换值时不推荐使用临时变量,而是直接a, b = b, a

建议10:充分利用惰性计算(Lazy evaluation)的特性,从而避免不必要的计算

建议11:理解枚举替代实现的缺陷(最新版Python中已经加入了枚举特性)

建议12:不推荐使用type来进行类型检查,因为有些时候type的结果并不一定可靠。如果有需求,建议使用isinstance函数来代替

建议13:尽量将变量转化为浮点类型后再做除法(Python3以后不用考虑)

建议14:警惕eval()函数的安全漏洞,有点类似于SQL注入

建议15:使用enumerate()同时获取序列迭代的索引和值

建议16:分清==和is的适用场景,特别是在比较字符串等不可变类型变量时(详见评论)

建议17:尽量使用Unicode。在Python2中编码是很让人头痛的一件事,但Python3就不用过多考虑了

建议18:构建合理的包层次来管理Module

3:基础用法

建议19:有节制的使用from…import语句,防止污染命名空间

建议20:优先使用absolute import来导入模块(Python3中已经移除了relative import)

建议21:i+=1不等于++i,在Python中,++i前边的加号仅表示正,不表示操作

建议22:习惯使用with自动关闭资源,特别是在文件读写中

建议23:使用else子句简化循环(异常处理)

建议24:遵循异常处理的几点基本原则

  1. 注意异常的粒度,try块中尽量少写代码
  2. 谨慎使用单独的except语句,或except Exception语句,而是定位到具体异常
  3. 注意异常捕获的顺序,在合适的层次处理异常
  4. 使用更加友好的异常信息,遵守异常参数的规范

建议25:避免finally中可能发生的陷阱

建议26:深入理解None,正确判断对象是否为空。Python中下列数据会判断为空:

建议27:连接字符串应优先使用join函数,而不是+操作

建议28:格式化字符串时尽量使用.format函数,而不是%形式

建议29:区别对待可变对象和不可变对象,特别是作为函数参数时

建议30:[], {}和():一致的容器初始化形式。使用列表解析可以使代码更清晰,同时效率更高

建议31:函数传参数,既不是传值也不是传引用,而是传对象或者说对象的引用

建议32:警惕默认参数潜在的问题,特别是当默认参数为可变对象时

建议33:函数中慎用变长参数*args和**kargs

  1. 这种使用太灵活,从而使得函数签名不够清晰,可读性较差
  2. 如果因为函数参数过多而是用变长参数简化函数定义,那么一般该函数可以重构

建议34:深入理解str()和repr()的区别

  1. 两者之间的目标不同:str主要面向客户,其目的是可读性,返回形式为用户友好性和可读性都比较高的字符串形式;而repr是面向Python解释器或者说Python开发人员,其目的是准确性,其返回值表示Python解释器内部的定义
  2. 在解释器中直接输入变量,默认调用repr函数,而print(var)默认调用str函数
  3. repr函数的返回值一般可以用eval函数来还原对象
  4. 两者分别调用对象的内建函数__str__()和__repr__()

建议35:分清静态方法staticmethod和类方法classmethod的使用场景

4:库

建议36:掌握字符串的基本用法

建议37:按需选择sort()和sorted()函数

》sort()是列表在就地进行排序,所以不能排序元组等不可变类型。

》sorted()可以排序任意的可迭代类型,同时不改变原变量本身。

建议38:使用copy模块深拷贝对象,区分浅拷贝(shallow copy)和深拷贝(deep copy)

建议39:使用Counter进行计数统计,Counter是字典类的子类,在collections模块中

建议40:深入掌握ConfigParse

建议41:使用argparse模块处理命令行参数

建议42:使用pandas处理大型CSV文件

  • Python本身提供一个CSV文件处理模块,并提供reader、writer等函数。
  • Pandas可提供分块、合并处理等,适用于数据量大的情况,且对二维数据操作更方便。

建议43:使用ElementTree解析XML

建议44:理解模块pickle的优劣

》优势:接口简单、各平台通用、支持的数据类型广泛、扩展性强

》劣势:不保证数据操作的原子性、存在安全问题、不同语言之间不兼容

建议45:序列化的另一个选择JSON模块:load和dump操作

建议46:使用traceback获取栈信息

建议47:使用logging记录日志信息

建议48:使用threading模块编写多线程程序

建议49:使用Queue模块使多线程编程更安全

5:设计模式

建议50:利用模块实现单例模式

建议51:用mixin模式让程序更加灵活

建议52:用发布-订阅模式实现松耦合

建议53:用状态模式美化代码

6:内部机制

建议54:理解build-in对象

建议55:__init__()不是构造方法,理解__new__()与它之间的区别

建议56:理解变量的查找机制,即作用域

  • 局部作用域
  • 全局作用域
  • 嵌套作用域
  • 内置作用域

建议57:为什么需要self参数

建议58:理解MRO(方法解析顺序)与多继承

建议59:理解描述符机制

建议60:区别__getattr__()与__getattribute__()方法之间的区别

建议61:使用更安全的property

建议62:掌握元类metaclass

建议63:熟悉Python对象协议

建议64:利用操作符重载实现中缀语法

建议65:熟悉Python的迭代器协议

建议66:熟悉Python的生成器

建议67:基于生成器的协程和greenlet,理解协程、多线程、多进程之间的区别

建议68:理解GIL的局限性

建议69:对象的管理和垃圾回收

7:使用工具辅助项目开发

建议70:从PyPI安装第三方包

建议71:使用pip和yolk安装、管理包

建议72:做paster创建包

建议73:理解单元测试的概念

建议74:为包编写单元测试

建议75:利用测试驱动开发(TDD)提高代码的可测性

建议76:使用Pylint检查代码风格

  • 代码风格审查
  • 代码错误检查
  • 发现重复以及不合理的代码,方便重构
  • 高度的可配置化和可定制化
  • 支持各种IDE和编辑器的集成
  • 能够基于Python代码生成UML图
  • 能够与Jenkins等持续集成工具相结合,支持自动代码审查

建议77:进行高效的代码审查

建议78:将包发布到PyPI

8:性能剖析与优化

建议79:了解代码优化的基本原则

建议80:借助性能优化工具

建议81:利用cProfile定位性能瓶颈

建议82:使用memory_profiler和objgraph剖析内存使用

建议83:努力降低算法复杂度

建议84:掌握循环优化的基本技巧

  • 减少循环内部的计算
  • 将显式循环改为隐式循环,当然这会牺牲代码的可读性
  • 在循环中尽量引用局部变量
  • 关注内层嵌套循环

建议85:使用生成器提高效率

建议86:使用不同的数据结构优化性能

建议87:充分利用set的优势

建议88:使用multiprocessing模块克服GIL缺陷

建议89:使用线程池提高效率

建议90:使用C/C++模块扩展提高性能

建议91:使用Cythonb编写扩展模块

原文发布于微信公众号 - Python专栏(xpchuiit)

原文发表时间:2018-10-28

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