Effective Python

本书作者BrettSlatkin以使用场景为主导的精练教学方式，汇聚了59条优秀的实践原则、开发技巧和便捷方案，并以实用的代码范例来解释它们。作者根据自己在Google公司多年开发Python基础架构所积累的经验，揭示了Python语言中一些鲜为人知的微妙特性，并给出了能够改善代码功能及运行效率的习惯用法。通过本书，你能够了解到解决关键编程任务所用的最佳方式，并学会编写易于理解、便于维护且利于改进的代码。

布雷特·斯拉特金，Gooqle公司高级软件工程师。他是Google消费者调查项目的工程主管及联合创始人，曾从事Google App Engine的Python基础架构工作，并利用Python来管理众多的Google服务器。Slatkin也是PubSubHubbub协议的联合创始人，还用Python为GoogIe实现了针对该协议的系统。他拥有哥伦比亚大学计算机工程专业学士学位。

本书赞誉
译者序
前言
致谢
第1章用Pythonic方式来思考
第1条：确认自己所用的Python版本
第2条：遵循PEP8风格指南
第3条：了解bytes、str与unicode的区别
第4条：用辅助函数来取代复杂的表达式
第5条：了解切割序列的办法
第6条：在单次切片操作内，不要同时指定start、end和stride
第7条：用列表推导来取代map和filter
第8条：不要使用含有两个以上表达式的列表推导
第9条：用生成器表达式来改写数据量较大的列表推导
第10条：尽量用enumerate取代range
第11条：用zip函数同时遍历两个迭代器
第12条：不要在for和while循环后面写else块
第13条：合理利用try/except/else/finally结构中的每个代码块
第2章函数
第14条：尽量用异常来表示特殊情况，而不要返回None
第15条：了解如何在闭包里使用外围作用域中的变量
第16条：考虑用生成器来改写直接返回列表的函数
第17条：在参数上面迭代时，要多加小心
第18条：用数量可变的位置参数减少视觉杂讯
第19条：用关键字参数来表达可选的行为
第20条：用None和文档字符串来描述具有动态默认值的参数
第21条：用只能以关键字形式指定的参数来确保代码明晰
第3章类与继承
第22条：尽量用辅助类来维护程序的状态，而不要用字典和元组
第23条：简单的接口应该接受函数，而不是类的实例
第24条：以@classmethod形式的多态去通用地构建对象
第25条：用super初始化父类
第26条：只在使用Mix-in组件制作工具类时进行多重继承
第27条：多用public属性，少用private属性
第28条：继承collections.abc以实现自定义的容器类型
第4章元类及属性84
第29条：用纯属性取代get和set方法
第30条：考虑用@property来代替属性重构
第31条：用描述符来改写需要复用的@property方法
第32条：用__getattr__、__getattribute__和__setattr__实现按需生成的属性
第33条：用元类来验证子类
第34条：用元类来注册子类
第35条：用元类来注解类的属性
第5章并发及并行
第36条：用subprocess模块来管理子进程
第37条：可以用线程来执行阻塞式I/O，但不要用它做平行计算
第38条：在线程中使用Lock来防止数据竞争
第39条：用Queue来协调各线程之间的工作
第40条：考虑用协程来并发地运行多个函数
第41条：考虑用concurrent.futures来实现真正的平行计算
第6章内置模块
第42条：用functools.wraps定义函数修饰器
第43条：考虑以contextlib和with语句来改写可复用的try/finally代码
第44条：用copyreg实现可靠的pickle操作
第45条：应该用datetime模块来处理本地时间，而不是用time模块
第46条：使用内置算法与数据结构
第47条：在重视精确度的场合，应该使用decimal
第48条：学会安装由Python开发者社区所构建的模块
第7章协作开发
第49条：为每个函数、类和模块编写文档字符串
第50条：用包来安排模块，并提供稳固的API
第51条：为自编的模块定义根异常，以便将调用者与API相隔离
第52条：用适当的方式打破循环依赖关系
第53条：用虚拟环境隔离项目，并重建其依赖关系
第8章部署
第54条：考虑用模块级别的代码来配置不同的部署环境
第55条：通过repr字符串来输出调试信息
第56条：用unittest来测试全部代码
第57条：考虑用pdb实现交互调试
第58条：先分析性能，然后再优化
第59条：用tracemalloc来掌握内存的使用及泄漏情况

Preface?前    言Python编程语言很强大、很有魅力，但同时也很独特，所以掌握起来比较困难。许多程序员从他们所熟悉的语言转入Python之后，没能把思路打开，以致写出的代码无法完全发挥出Python的特性，而另外一些程序员则相反，他们滥用Python的特性，导致程序可能在将来出现严重问题。 本书会深入讲解如何以符合Python风格的（Pythonic）方式来编写程序，这种方式就是运用Python语言的最佳方式。笔者假定你对这门语言已经有了初步了解。编程新手可以通过本书学到各种Python功能的最佳用法，而编程老手则能够学会如何自信地运用一种功能强大的新工具。 笔者的目标是令大家学会用Python来开发优秀的软件。 本书涵盖的内容本书每一章都包含许多互相关联的条目，大家可以按照自己的需要，随意阅读这些条目。每个条目都包含简明而具体的教程，告诉你应该如何更高效地编写Python程序。笔者在每个条目里面都给出了建议，告诉大家应该怎样做、应该避免哪些用法，以及如何在各种做法之间求得平衡，并解释了笔者所选的做法好在哪里。 本书中的各项条目，适用于Python 3和Python 2（请参阅本书第1条）。对于Jython、IronPython或PyPy等其他运行时环境，大部分条目应该同样适用。 第1章：用Pythonic方式来思考Python开发者用Pythonic这个形容词来描述具有特定风格的代码。这种风格是大家在使用Python语言进行编程并相互协作的过程中逐渐形成的习惯。本章讲解如何以该风格来完成常见的Python编程工作。 第2章：函数Python中的函数具备多种特性，这可以简化编程工作。Python函数的某些性质与其他编程语言中的函数相似，但也有些性质是Python独有的。本章介绍如何用函数来表达意图、提升可复用程度，并减少bug。 第3章：类与继承Python是面向对象的语言。用Python编程时，通常需要编写新类，并定义这些类应该如何通过其接口及继承体系与外界相交互。本章讲解如何使用类和继承来表达对象所应具备的行为。 第4章：元类及属性元类（metaclass）及动态属性（dynamic attribute）都是很强大的Python特性，然而它们也可能导致极其古怪、极其突然的行为。本章讲解这些机制的常见用法，以确保读者写出来的代码符合最小惊讶原则（rule of least surprise）。 第5章：并发及并行用Python很容易就能写出并发程序，这种程序可以在同一时间做许多件不同的事情。我们也可以通过系统调用、子进程（subprocess）及C语言扩展来实现并行处理。本章讲解如何在不同情况下充分利用这些Python特性。 第6章：内置模块Python预装了许多写程序时会用到的重要模块。这些标准软件包与通常意义上的Python语言联系得非常紧密，我们可以将其当成语言规范的一部分。本章将会讲解基本的内置模块。 第7章：协作开发如果许多人要开发同一个Python程序，那就得仔细商量代码的写法了。即便你是一个人开发，也需要理解其他人所写的模块。本章讲解多人协作开发Python程序时所用的标准工具及最佳做法。 第8章：部署Python提供了一些工具，使我们可以把软件部署到不同的环境中。它也提供了一些模块，令开发者可以把程序编写得更加健壮。本章讲解如何使用Python调试、优化并测试程序，以提升其质量与性能。 本书使用的约定本书在Python代码风格指南（Python style guide）的基础上做了一些修改，使范例代码便于印刷，也便于凸显其中的重要内容。一行代码比较长时，会以?字符来表示折行。代码中的某些部分，与当前要讲的问题联系不大，笔者会将这部分代码略去，并在注释中以省略号来表示（# ...）。为了缩减范例代码的篇幅，笔者也把内嵌的文档删去了。读者在开发自己的项目时不应该这么做，而是应该遵循Python风格指南（参见本书第2条），并为源代码撰写开发文档（参见本书第49条）。 书中大部分代码，运行之后都会产生输出（output）。笔者所谓的输出，意思是说：在互动式解释器（interactive interpreter）中运行这些Python程序时，控制台或终端机里面会打印出一些信息。这些打印出来的信息，以等宽字体印刷，它们上方的那一行会标有>>>符号（这个>>>符号是Python解释器的提示符）。笔者使用这个符号是想告诉大家：把>>>上方的那些范例代码输入Python shell之后，会产生与>>>下方文字相符的输出信息。 除此之外，还有一些上方虽无>>>符号，但却以等宽字体印刷的代码段。这些内容用来表示产生于Python解释器之外的输出信息。它们的上方通常都会有$字符，这表示笔者是在Bash之类的命令行shell里面先运行了程序，然后才产生这些输出的。 获取源代码及勘误表大家可以抛开本书的讲解部分，把某些范例作为完整的程序运行一遍，这样是很有好处的。你可以用这些代码做实验，以了解整个程序的运行原理。全部源码都可以从本书网站（http://www.effectivepython.com/）下载。书中的错误也会张贴到该网站。 致    谢?Acknowledgements在生活中，有很多人给了我指导、支持及鼓励，没有他们，本书就不会面世。 感谢《Effective Software Development》系列的顾问Scott Meyers。笔者15岁那年初次阅读了Scott所写的《Effective C++》，当时我就迷上了这门语言。我后来的教育经历，以及在Google的第一份工作，无疑都得益于Scott的那本书。这次有机会写作本书，本人深感荣幸。 感谢核心技术评审者Brett Cannon、Tavis Rudd和Mike Taylor，他们为本书提供了深刻而透彻的反馈意见。感谢Leah Culver和Adrian Holovaty，他们两位认为写作这样一本书很有意义。感谢友人Michael Levine、Marzia Niccolai、Ade Oshineye和Katrina Sostek，他们耐心阅读了本书的初稿。也感谢Google诸位同事审读本书。若没有以上诸君的帮助，本书读起来可能就会比较费解。 感谢制作本书的每一位工作人员。感谢编辑Trina MacDonald启动本书制作流程，并提供大力支持。感谢诸位团队成员帮助制作本书，他们是：策划编辑Tom Cirtin和Chris Zahn、助理编辑Olivia Basegio、营销经理Stephane Nakib、文字编辑Stephanie Geels，以及生产编辑Julie Nahil。 感谢与我共事的诸位优秀Python程序员：Anthony Baxter、Brett Cannon、Wesley Chun、Jeremy Hylton、Alex Martelli、Neal Norwitz、Guido van Rossum、Andy Smith、Greg Stein和Ka-Ping Yee。很高兴你们能督促并指引我学习Python。Python开发社团构建得非常优秀，成为一名Python开发者，令我感到特别荣幸。 感谢诸位同事这些年来对我的关照。感谢Kevin Gibbs帮助我应对风险。感谢Ken Ashcraft、Ryan Barrett和Jon McAlister教会我如何工作。感谢Brad Fitzpatrick帮助我提升工作能力。感谢Paul McDonald陪我一起创建我们的搞怪项目。感谢Jeremy Ginsberg和Jack Hebert令其成为现实。 感谢激发我编程兴趣的诸位老师：Ben Chelf、Vince Hugo、Russ Lewin、Jon Stemmle、Derek Thomson和Daniel Wang。正因为有了你们的指引，我才会努力磨练编程技术，进而使自己有能力去教导他人。 感谢母亲使我找到了人生的目标并鼓励我做程序员。感谢兄弟、祖父母、众亲戚以及儿时的玩伴，从小你们就是我的榜样，也使我找到了成长的快乐。 最后要感谢我的妻子Colleen，感谢她的关爱和支持，感谢她带来的欢笑。