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。& ?+ B6 [: m" I \
1、元编程
s& B: W) T' R# s- ]* h" y7 t 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。
7 r; y4 w9 |4 o6 w& i 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。& n+ b! a' ]8 Q5 ?* c
在python中,一般通过魔术方法,描述符,元类和eval来实现元编程。
' _/ \% Q* s- }! r6 r- v2、GIL( W( v! Z0 J! a6 ], d+ u
GIL的全称是global interpreter lock,叫做全局解释器锁。
- G: G4 z9 g0 h+ f6 n9 M, Z3 C 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。
+ w1 G- i; X( _. D. u 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。
3 E; b* h1 ]0 `( L: H( i7 o3、协程
1 T8 b5 j# x1 K0 |/ h4 L 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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% ]2 {$ @3 ?5 L) _ 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。
/ U4 j" a+ j4 `1 k2 e4 U4、上下文管理器" [1 c& f; I% j6 q! V. }, e. u- f1 q
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。
' C4 L5 P# P1 U% ywith 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。
+ D' m" j% \9 N' s- f 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。6 G |7 Y0 v. X7 W
python中通过contextlib装饰器,可以优雅地实现上下文管理器。; z- s, I6 h3 S- }
5、装饰器
5 E5 Q5 W& K9 U3 M$ K( f1 c, p. u 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。& c7 P9 k P2 n6 V
e' D& l1 N5 P( ~ ?* t& \ 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。
* G2 O! J U8 p6、闭包
$ u- k- M& y. f( u 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。( @0 q) ^0 ]* i3 E
( w4 h- i1 m, s: ]0 p! Z 外部函数返回值是内部函数的引用
& N# P5 n3 ~! {% L1 _- }1 Y6 U nonlcoal 修改外部参数7 T% ]$ b* s6 p" }0 l# t
python通过闭包的使用,可以更加方便地实现装饰器。1 I. a, [- M" a5 f7 Z6 ]
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