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。
" T- L7 D+ J* G5 t( W) e1、元编程
' x# H! d c$ j, 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。$ x' Y+ ^) N9 l2 o4 s1 t
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。+ P4 p n) x# q0 H
在python中,一般通过魔术方法,描述符,元类和eval来实现元编程。
3 e, X) a. l9 I2、GIL: F+ E9 P9 p& k4 G) V5 L
GIL的全称是global interpreter lock,叫做全局解释器锁。8 Y0 T1 k) k o8 @' _
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。
v8 K/ g/ y& }/ D
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。
) m |% S2 g5 W; Q8 e3、协程7 Y# h' S0 X, B- q% G
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。
& B, K/ l) t+ h+ C
" \& d6 a3 ]3 C& E2 A* t. A
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。
1 l K, X) k x5 D4、上下文管理器. i8 E: ]1 g, ^# k, p
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。
. ^) d6 X) g* C9 N/ y dwith 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。 U7 a$ y$ ~7 c6 e
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。
) q# ~7 p, L' I python中通过contextlib装饰器,可以优雅地实现上下文管理器。
1 A4 X1 I7 v7 G( |: Q5、装饰器1 K5 [& w0 ?6 T9 A
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。 Y' y6 `( s: f {+ y4 Q& A
6 r* Y+ }/ x4 i5 N6 V" |; M: y
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。
- z# _( Q+ A9 l5 i# f) J- Z6、闭包
" `3 r( J, l" O [& J 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。
6 l( e" L q3 a
6 P6 m y% e/ H e9 t7 j7 F/ A 外部函数返回值是内部函数的引用
7 [& v9 ` l: j2 P D, b% P, {0 \& Y nonlcoal 修改外部参数 }) j# y4 `, E
python通过闭包的使用,可以更加方便地实现装饰器。0 X! d) s0 v2 j' b! Y2 ]
' u# n$ G# B8 W0 ~8 u
|