日常 Python 编程优雅之道

3 个可以使你的 Python 代码更优雅、可读、直观和易于维护的工具。

-- Nina Zakharenko

致谢

编译自　|

https://opensource.com/article/18/4/elegant-solutions-everyday-python-problems

作者　|　Nina Zakharenko

译者　|　MjSeven 共计翻译：60篇 贡献时间：172 天

3 个可以使你的 Python 代码更优雅、可读、直观和易于维护的工具。

Python 提供了一组独特的工具和语言特性来使你的代码更加优雅、可读和直观。为正确的问题选择合适的工具，你的代码将更易于维护。在本文中，我们将研究其中的三个工具：魔术方法、迭代器和生成器，以及方法魔术。

魔术方法

魔术方法可以看作是 Python 的管道。它们被称为“底层”方法，用于某些内置的方法、符号和操作。你可能熟悉的常见魔术方法是 ，当我们想要初始化一个类的新实例时，它会被调用。

你可能已经看过其他常见的魔术方法，如 和 。Python 中有一整套魔术方法，通过实现其中的一些方法，我们可以修改一个对象的行为，甚至使其行为类似于内置数据类型，例如数字、列表或字典。

让我们创建一个 类来示例：

该类定义为给定的货币符号和汇率定义了一个货币汇率，指定了一个初始化器（也称为构造函数），并实现 ，因此当我们打印这个类时，我们会看到一个友好的表示，例如 ，这是一个带有货币符号和金额的 实例。最重要的是，它定义了一种方法，允许你使用不同的汇率在不同的货币之间进行转换。

打开 Python shell，假设我们已经定义了使用两种不同货币的食品的成本，如下所示：

我们可以使用魔术方法使得这个类的实例之间可以相互交互。假设我们希望能够将这个类的两个实例一起加在一起，即使它们是不同的货币。为了实现这一点，我们可以在 类上实现 这个魔术方法：

现在我们可以以非常直观的方式使用这个类：

当我们将两个实例加在一起时，我们得到以第一个定义的货币符号所表示的结果。所有的转换都是在底层无缝完成的。如果我们想的话，我们也可以为减法实现 ，为乘法实现 等等。阅读模拟数字类型

[1]

或魔术方法指南

[2]

来获得更多信息。

我们学习到 映射到内置运算符 。其他魔术方法可以映射到像 这样的符号。例如，在字典中通过索引或键来获得一项，其实是使用了 方法：

一些魔术方法甚至映射到内置函数，例如 映射到 。

自定义迭代器

对于新的和经验丰富的 Python 开发者来说，自定义迭代器是一个非常强大的但令人迷惑的主题。

许多内置类型，例如列表、集合和字典，已经实现了允许它们在底层迭代的协议。这使我们可以轻松地遍历它们。

我们如何迭代我们自己的自定义类？首先，让我们来澄清一些术语。

◈ 要成为一个可迭代对象，一个类需要实现

◈ 方法需要返回一个迭代器

◈ 要成为一个迭代器，一个类需要实现 （或在 Python 2

[3]

中是 ），当没有更多的项要迭代时，必须抛出一个 异常。

呼！这听起来很复杂，但是一旦你记住了这些基本概念，你就可以在任何时候进行迭代。

我们什么时候想使用自定义迭代器？让我们想象一个场景，我们有一个 实例在不同的端口上运行不同的服务，如 和 。其中一些服务处于 状态，而其他服务则处于 状态。

当我们遍历 实例时，我们只想遍历那些处于 的服务。让我们创建一个 类：

首先，我们将当前位置初始化为 。然后，我们定义一个 方法来返回下一项。我们还将确保在没有更多项返回时抛出 。到目前为止都很好！现在，让我们实现这个 方法。

我们对列表中的服务进行遍历，而当前的位置小于服务的个数，但只有在服务处于活动状态时才返回。一旦我们遍历完服务，就会抛出一个 异常。

因为我们实现了 方法，当它耗尽时，它会抛出 。我们可以从 返回 ，因为 类遵循 协议。

现在我们可以遍历一个 实例，这将允许我们查看每个处于活动的服务，如下所示：

太棒了，但我们可以做得更好！在这样类似的实例中，我们的迭代器不需要维护大量的状态，我们可以简化代码并使用generator（生成器）

[4]

来代替。

关键字到底是什么？在定义生成器函数时使用 yield。这有点像 ，虽然 在返回值后退出函数，但 会暂停执行直到下次调用它。这允许你的生成器的功能在它恢复之前保持状态。查看yield 的文档

[5]

以了解更多信息。使用生成器，我们不必通过记住我们的位置来手动维护状态。生成器只知道两件事：它现在需要做什么以及计算下一个项目需要做什么。一旦我们到达执行点，即 不再被调用，我们就知道停止迭代。

这是因为一些内置的 Python 魔法。在Python 关于 的文档

[6]

中我们可以看到，如果 是作为一个生成器实现的，它将自动返回一个迭代器对象，该对象提供 和 方法。阅读这篇很棒的文章，深入了解迭代器，可迭代对象和生成器

[7]

。

方法魔法

由于其独特的方面，Python 提供了一些有趣的方法魔法作为语言的一部分。

其中一个例子是别名功能。因为函数只是对象，所以我们可以将它们赋值给多个变量。例如：

我们稍后会看到它的作用。

Python 提供了一个方便的内置函数称为

[8]

，它接受 参数并在 上返回属性 。这种编程方式允许我们访问实例变量和方法。例如：

这是一个很酷的技巧，但是我们如何在实际中使用 呢？让我们看一个例子，我们编写一个小型命令行工具来动态处理命令。

脚本的输出是：

接下来，我们来看看 。例如， 允许你返回一个新的partial 对象

[9]

，它的行为类似 ，参数是 和 。如果传入更多的 ，它们会被附加到 。如果传入更多的 ，它们会扩展并覆盖 。让我们通过一个简短的例子来看看：

让我们看看在我喜欢的一个名为

[10]

的库中的一些示例代码中，这个方法魔术是如何结合在一起的，这是一个（名字起得很 low 的） REST API 客户端，它具有透明的语法，允许你以最小的配置快速构建任何 REST API 原型（不仅仅是 GitHub）。我发现这个项目很有趣，因为它非常强大，但只有大约 400 行 Python 代码。你可以在大约 30 行配置代码中添加对任何 REST API 的支持。 知道协议所需的一切（、、），但它不考虑上游 API。让我们深入到它的实现中。

以下是我们如何为 GitHub API 和任何其他相关连接属性定义端点 URL 的简化版本。在这里查看完整代码

[11]

。

然后，一旦配置了访问令牌

[12]

，就可以开始使用GitHub API

[13]

。

请注意，你要确保 URL 拼写正确，因为我们没有验证 URL。如果 URL 不存在或出现了其他任何错误，将返回 API 抛出的错误。那么，这一切是如何运作的呢？让我们找出答案。首先，我们将查看一个类

[14]

的简化示例：

在 类上的每次调用都会调用类

[15]

作为指定的 。

如果最后一次调用不是 HTTP 方法（如 、 等），则返回带有附加路径的 。否则，它从类

[16]

获取 HTTP 方法对应的正确函数，并返回 。

如果我们给出一个不存在的路径会发生什么？

因为 别名为 ：

这真心是一些方法魔术！

了解更多

Python 提供了大量工具，使你的代码更优雅，更易于阅读和理解。挑战在于找到合适的工具来完成工作，但我希望本文为你的工具箱添加了一些新工具。而且，如果你想更进一步，你可以在我的博客nnja.io

[17]

上阅读有关装饰器、上下文管理器、上下文生成器和命名元组的内容。随着你成为一名更好的 Python 开发人员，我鼓励你到那里阅读一些设计良好的项目的源代码。Requests

[18]

和Flask

[19]

是两个很好的起步的代码库。

via:https://opensource.com/article/18/4/elegant-solutions-everyday-python-problems

作者：Nina Zakharenko

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选题：lujun9972译者：MjSeven校对：wxy

本文由LCTT原创编译，Linux中国荣誉推出