很多时候python都被人称为玩具语言,很多人看不起python,觉得它们不如Java,golang,c这些语言的高效,也不如bash这些脚本语言正统,然而我想说的是,存在即合理,特别是python占有这么多的市场份额就足以说明它的使用价值,我们都知道python学起来很简单,那么python是不是就没有复杂的技术需要深入学习了呢?接下来我就谈一谈python中那些并不简单的技术。5 T, h2 X0 }0 Q/ g
1、元编程* ~( h2 O8 p7 S9 K/ n$ O v+ u3 L
简单来说,元编程就是可以操作目标语言的语言,比如说,我有一个类,我想要在生成类的时候,获取到类的信息,那么这个过程就是元编程。4 J# M( g1 @/ c1 a) Z1 k
如果你有了解过反射的话,你会发现这和反射很像,没错,反射就是实现元编程的一种方法。
9 r# U7 r7 B4 n# v 在python中,一般通过魔术方法,描述符,元类和eval来实现元编程。# {5 x$ {7 v* k7 V* E5 f
2、GIL: o4 ^! X3 V/ z4 y6 ?: O! ?5 Q
GIL的全称是global interpreter lock,叫做全局解释器锁。
. l# e' l& k3 K1 v8 a9 f 我们都知道操作系统调度的最小单位是线程,而一个进程中可以存在多个线程,当多个线程并发一起运行的时候,它们可能会修改同一块内存,造成数据的不一致,为了解决这个问题,cpython解释器会让每个线程去获取GIL,只有成功获取到GIL的线程才能够执行,其它的线程需要等待,而这就是python的线程并发是伪并发的原因。
; C2 l9 `$ H( k, D, V 那么如何更好地利用多核cpu呢,最简单的办法就是使用多进程,因为GIL是在线程中独有的,而进程中不需要获取它,因此通过运行多个进程就可以实现程序的并发执行。
: @1 @+ h% R, @' k, u3、协程( A8 u2 x/ Z+ \. f7 O" s5 a: Z
我们知道操作系统调度的最小单位是线程,那么协程是什么呢?通俗地讲,协程就是用户态线程,也就说,我们封装了一个线程,在这个线程中,我们可以自己进行调度,当执行耗时的操作时候,我们让出执行的任务,去执行其它的任务,也就是让cpu看到我们的线程一直在执行任务而没有等待。
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python中通过yield关键字进行协程的调度,通过yield可以保存任务状态,通过send关键字可以函数结果传递给另一个函数。+ V% S/ N' `1 U. |% @3 |( }6 J$ g0 S
4、上下文管理器; D) X* ?7 o& y* B D9 Y
我们平时在操作文件或者数据库的时候,当我们使用之后,都需要手动关闭它们,那么我们有没有办法自动释放资源呢?答案是肯定的,我们可以使用with关键字。 k1 e# Y7 z: ~' L
with open('test.txt') as f:
print f.readlines() 通过这样的操作,我们在函数执行之后,就会自动释放文件资源。2 o7 R4 B8 z+ J- a
上下文管理器是如何实现的呢,它的原理就是它的底层实现了__enter__和__exit__方法,这样在执行函数主体之前,我们可以先执行enter方法,主体执行之后,我们再执行exit方法。
1 j5 a$ c$ n) z; L python中通过contextlib装饰器,可以优雅地实现上下文管理器。 e; I: s4 G: O, I# A
5、装饰器6 q* H4 U2 E9 x
顾名思义,装饰器就是对函数的一个装饰,它在不修改函数主体内容的时候,对函数进行装饰,让它看起来变得不太一样。! i: s0 L& x- `$ v9 u0 O! R+ }1 Y
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python中通过在函数前面加上@符号,可以轻松地对函数进行装饰,很多日志功能还有授权功能,通过装饰器的使用都会变得更加优雅。/ W' H* w* x% l$ ]; |2 K
6、闭包
+ n8 V, K& Z0 m) h 闭包是很多语言都会有的概念,在python中,闭包就是函数的嵌套,不过这不是简单的函数嵌套,它需要满足几个条件。& \# P' y- j( \* e# x; g: @2 i
$ p9 F W8 B/ c q- q 外部函数返回值是内部函数的引用; u$ Q: |$ } L5 Q9 c e8 Q
nonlcoal 修改外部参数0 C3 U# E+ g( g; ?
python通过闭包的使用,可以更加方便地实现装饰器。- {3 H/ \, |' S% B
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