python|[EuroPython笔记] Yoichi Takai: 在python 3.10中使用静态类 pycharm|vscode

EuroPython今天又放出了几十个视频，于是我就挑了几个看。其中一个吸引我的就是关于在python 3.10中使用静态类的。演讲者是从日本连线过去的。欧洲人能大老远请他，肯定有两把刷子。
首先，我安装了python 3.10，今天去python的网站一看，今天正好3.10发布，怎么这么巧。我不下一个都不好意思了。
https://www.python.org/
安装完以后，我就跟着视频写代码了。
我的conda base是python 3.8，所以不用装了。我又装了一个python 3.6

conda create -n py36 python=3.6

这样，我可以在python 3.6， 3.8， 3.10 之间切换。
为什么使用静态类 python静态类已经有5年了。从2015的python 3.5就开始支持静态类了。

代码使用者能知道类型
他会报错
当你在函数的返回值后面按点的时候，“自动完成”功能将可以使用

比如，我们可以比较以下示例

def without_typing(s): return "Hello " + swithout_typing(1)

def with_typing(s: str) -> str: return "Hello " + swith_typing(1)

第一个示例没有type，第二个有。
当你直接运行他们的时候，他们都会报错

TypeError: can only concatenate str (not “int”) to str

但是如果没有类型，那么你只能在程序运行的时候，才知道错了。
而第二种写法，在编辑的时候，就会报错了。
这里，我试了vscode和pycharm。
vscode默认不报错，需要安装mypy，之后才会有错误提示。

VSCode安装mypy
按下F1，输入“Python: Select Linter”，然后选mypy

vscode的错误信息是：

Argument 1 to “with_typing” has incompatible type “int”; expected "str"mypy(error)

pycharm的错误信息是：

Expected type ‘str’, got ‘int’ instead

代码review的时候

def need_new_post(): if ...: return None elif ...: return False else ...: return post_id # this is a string

如果没有类型限制，那么你的返回值可能有各种类型。这给这个函数的使用者造成了很大的困扰。
使用built-in类型有5中built-in类型，可以直接使用，他们是：
bool, bytes, float, int, str
当然，你也可以直接使用None，比如，函数的返回值，可以是None。
你也可以用Any表示任意类型，

from typing import Any

python 3.9 里的泛型集合集合有dict, frozenset, list, set, tuple
3.9以后他们可以在[]里面写上具体类型。
3.7和3.8，需要引用

from __future__ import annotations

3.6，需要使用

from typing import List, Dict, Set, Tuple

假如，我们要打印一个str list里面的所有字符串，在python 3.6， 3.8， 3.10的代码分别是：
Python 3.6:

from typing import Listdef print_all(l: List[str]) -> None: for i in l: print(i)print_all(['a', 'b', 'c'])

Python 3.8:

from __future__ import annotationsdef print_all(l: list[str]) -> None: for i in l: print(i)print_all(['a', 'b', 'c'])

Python 3.10:

def print_all(l: list[str]) -> None: for i in l: print(i)print_all(['a', 'b', 'c'])

不得不说，python还真麻烦。。。
其他的集合可以从collections库引用，如

from collections import deque, defaultdict

和原型有关的可以从collectoins.abc引用。

from collections.abc import Callable, Iterator

按照Yoichi 的说法，typing库在3.9以后就过期了（Deprecated），但是，我发现，无论是vscode，还是pycharm，都没有任何提示。所以，我觉得他说这里过期了，应该不准确。因为你如果说一个东西过期了，那么，应该有警告或者报错才对。否则，从技术角度，我们不能说他过期了。
Union 从3.10开始，Union可以直接用竖线分割了

def func(a: int | str | float) -> None: pass

而3.10之前，必须用typing

from typing import Union Union[int|str|float]

Option Option[T] 相当于 Union[T, None]，Option类的放在非Option类的后面。
Callable callable表示一个函数对象。
用户定义的泛型现在python也支持用户自定义的泛型了。

from typing import TypeVar, GenericKT, VT = TypeVar('KT'), TypeVar('VT') class Mapping(Generic[KT, VT]): def __init__(self, d: dict): self.__dict__ = ddef __getitem__(self, key: KT) -> VT: return self.__dict__[key]

Parameter Specification Variables Parameter specification是另一个python 3.10新特性。PSV其实就是表示了函数的所有参数。
下面的代码写了一个wait函数，他可以在任何一个函数的前面，增加一个x: int参数，在函数执行的时候，会睡眠x秒。
我们可以在一个爬虫函数上面，加上这个，这样使得这个函数可以休息x秒，避免爬的太快被封IP。

from time import sleep from typing import Callable, ParamSpec, TypeVar, ConcatenateP = ParamSpec("P") R = TypeVar("R")def wait(f: Callable[P, R]) -> Callable[Concatenate[int, P], R]: def inner(x: int, *args: P.args, **kargs: P.kwargs) -> R: sleep(x) return f(*args, **kargs) return innerdef do_something(): print("something is done")do_something_5 = wait(do_something)do_something_5(5)

TypeAlias 首先，TypeAlias要解决一个相互引用的问题。
（当然，我个人绝对最好避免出现相互引用）
比如，你定义了鸡和蛋，你是先有鸡，还是现有蛋呢？
如果你还是用类型安全的方式去做，却没有TypeAlias，就会报错。如下面的代码

class Chicken: def __init__(self, name, eggs: list[Egg]): self.eggs = eggsclass Egg: def __init__(self, c: Chicken) -> None: self.Chicken = c

报错

NameError: name ‘Egg’ is not defined

这时候，我们就需要使用TypeAlias。
在3.10之前，我们可以在list[Egg]外面，加上引号，变成字符串，告诉编译器，我会在以后定义这个类。

class Chicken: def __init__(self, name: str, eggs: 'list[Egg]'): self.name = name self.eggs = eggs print(f"I have { len(eggs)} eggs.")class Egg: def __init__(self, c: Chicken) -> None: self.Chicken = c print(f"My mom is { c.name}")c = Chicken('hero', []) e = Egg(c)

在3.10，更好的方法是使用TypeAlias

from typing import TypeAliasEggList: TypeAlias = 'list[Egg]'class Chicken: def __init__(self, name: str, eggs: EggList): self.name = name self.eggs = eggs print(f"I have { len(eggs)} eggs.")class Egg: def __init__(self, c: Chicken) -> None: self.Chicken = c print(f"My mom is { c.name}")c = Chicken('hero', []) e = Egg(c)

TypeGuards TypeGuards其实就是类型检查，他的实际返回值是bool型的。
这样写，是为了给编译器看的。
他只检查第一个参数。当第一个参数是self，或者cls的时候，检查第二个参数。

from typing import TypeGuarddef is_str_list(val: list[object]) -> TypeGuard[list[str]]: """Determine whether all objects in the list are strings""" return all(isinstance(x, str) for x in val)a = ['a', 'b', 'c'] print(is_str_list(a))b = ['a', 'b', 1] print(is_str_list(b))

引用 https://ep2021.europython.eu/talks/ASCmqFk-getting-started-with-statically-typed-programming-in-python-310/
【python|[EuroPython笔记] Yoichi Takai: 在python 3.10中使用静态类】PDF:
https://files.speakerdeck.com/presentations/e920d72ac9b44c67a10918223f579e53/euro.pdf