开发技术--Python核心技术B

Posted 2022-06-06 kate-liu

开发|Python核心技术B

B篇，主要介绍Python的自定义函数，匿名函数，面向对象，模块化。
由于不涉及基础的知识，我会将重难点加以解释。

前言

目前所有的文章思想格式都是:知识+情感。
知识:对于所有的知识点的描述。力求不含任何的自我感情色彩。
情感:用我自己的方式，解读知识点。力求通俗易懂，完美透析知识。

正文

谈谈自定义函数
谈谈匿名函数
谈谈面向对象
谈谈模块化

谈谈自定义函数

对于，如何自定义一个函数，我觉得应该不需要介绍了，在之前的浅谈Python函数文章中，有详细的介绍。

问题:函数的参数有哪几种？

答:位置参数，默认参数，关键字参数，非固定参数。

Python 中函数的参数可以接受任意的数据类型，使用起来需要注意，必要时请在函数开头加入数据类型的检查。

问题:Python的函数名可以当成参数使用吗？

答:可以，直接传递函数名字，加上括号之后就可以调用该函数。

问题:函数嵌套之后，变量的作用域查找顺序是什么样子的？

答:遵循LEGB顺序，首先会在local寻找，其次会在嵌套域找，接着会在全局寻找，最后会在内置变量找，找不到就报错，NameError。

嵌套函数的使用，能保证数据的隐私性，提高程序运行效率。

问题:nonelocal与global的区别？

答:对于嵌套函数来说，内部函数可以访问外部函数定义的变量，但是无法修改，若要修改，必须加上 nonlocal 这个关键字。

如果使用 global，就会直接声明函数内部的变量就是全局的那个同名变量。

问题:闭包（closure）是什么？

答:闭包表示在嵌套函数中，外部函数返回内部函数的函数名，内部函数引用外部函数的变量。

闭包函数返回的值，可以加括号直接调用。使用闭包的一个原因，是让程序变得更简洁易读。

谈谈匿名函数(lambda)

问题:为什么使用匿名函数？

答:运用匿名函数，能让我们的代码更简洁、易读。

问题:匿名函数是什么?

答:lambda 是一个表达式（expression），并不是一个语句（statement）.lambda 的主体是只有一行的简单表达式，并不能扩展成一个多行的代码块。

所谓的表达式，就是用一系列“公式”去表达一个东西，比如x + 2、 x**2等等；

而所谓的语句，则一定是完成了某些功能，比如赋值语句x = 1完成了赋值，print 语句print(x)完成了打印，条件语句 if x < 0:完成了选择功能等等。

lambda 专注于简单的任务，而常规函数则负责更复杂的多行逻辑。

问题:lambda的应用场景？

答:lambda可以结合列表生成式一起使用。

s = [(lambda x: x+1) (x) for x in range(10)]
s
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

lamba可以和内置函数一起使用，如reduce()， sort()，filter()。

m = filter(lambda x: x >7, [1, 4, 5, 6, 9, 33, 22])
m
<filter object at 0x000002A0FA605E80>
list(m)
[9, 33, 22]

问题:什么是函数式编程？

答: 所谓函数式编程，是指代码中每一块都是不可变的（immutable），都由纯函数（pure function）的形式组成。这里的纯函数，是指函数本身相互独立、互不影响，对于相同的输入，总会有相同的输出，没有任何副作用。

函数式编程的优点，主要在于其纯函数和不可变的特性使程序更加健壮，易于调试（debug）和测试；缺点主要在于限制多，难写。

问题:什么是map()？

答:map(function, iterable) 函数，它表示，对 iterable 中的每个元素，都运用 function 这个函数，最后返回一个新的可遍历的集合。结合lambda使用。

map函数，for 循环和 list comprehension，一起创建列表，最终map() 是最快的。因为 map() 函数直接由 C 语言写的，运行时不需要通过 Python 解释器间接调用，并且内部做了诸多优化，所以运行速度最快。

问题:什么是filter()？

答: filter(function, iterable) 函数，它和 map 函数类似，function 同样表示一个函数对象。filter() 函数表示对 iterable 中的每个元素，都使用 function 判断，并返回 True 或者 False，最后将返回 True 的元素组成一个新的可遍历的集合。

问题:什么是reduse()？

答: reduce(function, iterable) 函数，它通常用来对一个集合做一些累积操作。function 同样是一个函数对象，规定它有两个参数，表示对 iterable 中的每个元素以及上一次调用后的结果，运用 function 进行计算，所以最后返回的是一个单独的数值。

谈谈面向对象

引入: 谈面向对象，必然会引入面向过程，而面向过程的基本单位是函数，面向对象的基本单位就是类。

问题:Python中的类是什么？

答: 类，是一群有着相同属性和函数的对象的集合。

**问题: __ init __函数的作用？**

答:在对象生成的时候，自动调用__ init __函数，构造当前对象的属性。init表示构造函数，不知道你还记得初始化git仓库不~

问题:如何在一个类中定义一些常量，每个对象都可以方便访问这些常量而不用重新构造？

答:可以直接书写类的属性，可以供类自己调用，每一个实例化对象调用。

问题:如果一个函数不涉及到访问修改这个类的属性，而放到类外面有点不恰当，怎么做才能更优雅呢？

答: 使用类的封装性，使用双下划线，表示为类的私有属性，只能内部调用。其实外部也可以调用，只是需要变一种格式，_类名__属性名。

针对于方法，可以使用装饰器添加给类的@classmethod，也可以属于静态函数，相当于普通函数，使用装饰器加上@staticmethod。

问题:既然类是一群相似的对象的集合，那么可不可以是一群相似的类的集合呢？

答:可以，使用类的继承特性，子类可以继承父类。继承关系使用mro表存储。

注意:继承的查找顺序，一定是自己对象有的，就在对象找，找不到去类找，再找不到按照mro继承表顺序查找。

问题:继承的super()使用场景？

答:super可以重用父类的方法和属性，是的代码重用。

问题:抽象类有什么用途？

答:抽象类，from abc import ABCMeta, abstractmethod

抽象类可以定义接口，要求继承者必须实现当前接口，不然就会报错。

大型工程往往需要很多人合作开发，在 idea 提出之后，开发组和产品组首先会召开产品设计会，PM（Product Manager，产品经理） 写出产品需求文档，然后迭代；TL（Team Leader，项目经理）编写开发文档，开发文档中会定义不同模块的大致功能和接口、每个模块之间如何协作、单元测试和集成测试、线上灰度测试、监测和日志等等一系列开发流程。

问题:什么是面向对象编程？

答:面向对象编程是软件工程中重要的思想。正如动态规划是算法中的重要思想一样，它不是某一种非常具体的技术，而是一种综合能力的体现，是将大型工程解耦化、模块化的重要方法。在实践中要多想，尤其是抽象地想，才能更快掌握这个技巧。

谈谈模块化

问题:模块化可以解决什么问题？

答:模块化，可以很方便的对代码进行解耦，化繁为简，只需要调用即可实现。后期的配置，更改更为简单。

问题:引入模块的方式？

答:可以使用: from xx import xx 或者 import xxx

**问题:__ init__.py文件是什么？**

答:在模块所在的文件夹新建一个 init.py，内容可以为空，也可以用来表述包对外暴露的模块接口。

实上，这是 Python 2 的规范。在 Python 3 规范中，init.py 并不是必须的。

问题:如何将项目模块化？

答:虽然运行 sys.path.append("..") ，则可以改变当前 Python 解释器的位置，但是不要使用。

在大型工程中尽可能使用绝对位置是第一要义。对于一个独立的项目，所有的模块的追寻方式，最好从项目的根目录开始追溯，这叫做相对的绝对路径。

以项目的根目录作为最基本的目录，所有的模块调用，都要通过根目录一层层向下索引的方式来 import。

问题:sys.path列表表示什么？

答:Python 解释器在遇到 import 的时候，它会在一个sys.path的列表中寻找模块。所以，sys.path 表示的是Python执行程序导入包的查找路径。

它的第一项为空，第一项设置为项目根目录的绝对地址。

问题:项目的包一半如何管理？

答:使用Python 的 Virtual Environment（虚拟运行环境）。Python 可以通过 Virtualenv 工具，非常方便地创建一个全新的 Python 运行环境。

对于每一个项目来说，最好要有一个独立的运行环境来保持包和模块的纯净性。

问题:if name == ‘main‘ 是什么意思？

答: name 作为 Python 的魔术内置参数，本质上是模块对象的一个属性。我们使用 import 语句时，name 就会被赋值为该模块的名字，自然就不等于 __main__了。

所以，import 在导入文件的时候，会自动把所有暴露在外面的代码全都执行一遍，而在if name == ‘main‘ 内部的代码不会被执行。

注意: import 模块的时候，会执行该模块，所以最终执行的代码是在该文件下的文件加上所有导入的代码。(可以适当幻想一下~)

结束语

Python的核心技术B，主要是函数与对象的知识，外加讲解了自定义函数与匿名函数，模块化。

希望大家，可以在书写项目的时候，巧用模块化思想，面向对象思想~