Python 3.9 新特性回顾

Python 3.10 虽已于 2021/10/04 发布,但目前主要使用的 Python 版本仍然是 3.9。之前有两篇介绍了 Python 3.7 和 3.8 带来的新特性

  1. Python 3.7 所带来的新特性
  2. 体验一下 Python 3.8 带来的主要新特性

于此,再补充一下 Python 3.7 和 3.8 各自的发布日期是 2018/06/27 和 2019/10/14。Python 3.9 是在 2020/10/05 发布,由此看出 Python 是每年一发布。

每个版本的主要新特性就是它们的亮点,不关注新特性也就不能很好的掌握这种语言,除非是直接使用汇编或字节码指令,他们的变迁比较缓慢。

对于以 Python 3.9 为现阶段基准版本使用来说,更有必要了解一下 Python 3.9 的新特性,不然别人一见代码就仿佛是以二战时的打法应对现代战争。

Python 3.9 主要有哪些新特征呢?总结起来就是

字典的更新/合并, 字符串新增删除前/后缀的方法,datetime 支持时区了, Executor.shutdown() 可取消未执行的任务,类型提示可直接用 list[str], dict[str, int] 这样表示泛型

下面那张对于我们快速了解他们有很大的帮助

字典的并集

Python 的集合(set) 有交集(&), 并集(|), 和差集(-) 操作,在 3.9 中两个字典也能进行并集操作,有相同的键的话,右边覆盖左边的值

覆盖规则与集合的并集(|)是一样的。字典并集结果是一个新字典, 不影响原有的字典,字典目前还没有交集(&)与差集(-)  操作。

并集并同时赋值(|=),类似数字的 +=, *= 等操作,字典的 |= 操作就是之前版本的 d1.update(d2) 操作,所以本质上还是并集操作

d1 |= d2 相当于 d1 = d 1 | d2, 也就是 d1.update(d2) 的新写法

删除字符串前缀和后缀的方法

Python 3.9 新加了 str.removeprefix(prefix) 和 str.removesuffix(suffix) 两个方法

之前要删除字符串的前缀或后缀,本人是用字符串切片的方式

更简单的泛型类型提示

Python 3.9 对于集合的泛型可以直接用 list[str], dict[str, str] 形式

这在 Python 3.9 中可以通过 mypy 

在 Python 3.9 之前的版本运行 mypy 会提示

test.py:1: error: "list" is not subscriptable, use "typing.List" instead
test.py:5: error: "dict" is not subscriptable, use "typing.Dict" instead
Found 2 errors in 1 file (checked 1 source file)

所以需要改成

就是眼看着是 list, dict 却要变换成 List 和 Dict,但在 Python 3.9 不支持泛型的话是可以直接用 list, dict,如

以上代码在 Python 3.7 中可以通过 mypy 的检查。

DateTime 新增时区支持

Python 3.9 之前支持时区要用一个第三方的 pytz 库,而现在有了 zoneinfo 模块,不再需要 pytz 了

shutdown() Executor 时可取消待处理任务

在 Python 3.9 中,Executor(包括 ThreadPoolExecutor 和 ProcessPoolExecutor) 的 shutdown() 方法只有一个参数 wait=True|False。该参数的意义只代表 shutdown()  函数是同步还是异步调用,总是会等待所有任务结束再停止进程。

借机重新复习一下 Python 线程池的行为

执行上面代码的输出类似

here
task 1 done
task 3 done
task 2 done
task 4 done

几点说明:

  1. 把上面的 executor.shutdown(wait=False) 去掉的行为也是一样的,所有任务执行完后,程序能正常退出。因为线程池中线程的 Daemon 是 False, 这和 Java 的 ThreadPoolExecutor 不一样,不 shutdown 是不结束进程的
  2. executor.shutdown()  后不能再提交新任务了,这与 Java 的线程池是一样的
  3. 把 ThreadPoolExecutor 换成  ProcessPoolExecutor 也是一样的输出,但使用 ProcessPoolExecutor 时,执行代码一定要放到 if __name__ == '__main__' 中
  4. 用 sys.stdout.write() 代替 print 来输出内容到控制台是为了避免多线程环境下不同线程的 print 会输出到同一行中,因为 print 是类似于异步操作,除非用锁

现在改 executor.shutdown(wait=False) 为

executor.shutdown(wait=True)   # 默认为 True

后的输出为

task 1 done
task 3 done
task 2 done
task 4 done
here

即 executor.shutdown(wait=True) 等待所有的任务完成后再执行,all done

开始体验 executor.shutdown() 的 cancel_futures 参数,默认为 False

执行效果

task 1 done
task 2 done
task 3 done
here

解释:因为线程池的大小为 3, 在执行 shutdown() 时已有三个任务开始执行,所以上面的 shutdown() 会等待所已被执行任务结束,但取消在队列中等待的任务。

executor.shutdown() 的 wait 搭配 cancel_futures 表示是否等待已开始执行或已提交任务(未开始执行的任务被取消)的结束后再往下执行

random.Random.randbytes() 生成字节

以往要生成随机字符串要用 os.urandom(size), os.getrandom(size)(Linux 下才有的方法), 或 secrets.token_bytes(size), 但他们是伪随机数,想要得到随机数需自行加入种子,现在有了 random.Random.randbytes() 就变得轻松一些了

实例

类似输出

b'\x9f\x12 \x15%\xb4\x8e\xcat\x13'

"".replace("", s, n) 的返回值

直接看例子

在 Python 3.8 中

在 Python 3.9 中

更象是修复了一个 Bug

typing.Annotated 类型提示

这一特性也有必要感受一下,它对于写偏静态语言代码风格有很大的帮助。Python 3.0 最早给变量或函数的返回值加提示时可以用任意的字符串,更像是个注释,像这样

但这样做 mypy 就不干了

$ mypy test.py
test.py:1: error: Name "feet" is not defined
test.py:1: error: Name "seconds" is not defined
test.py:1: error: Invalid type comment or annotation
Found 3 errors in 1 file (checked 1 source file)

要想混过 mypy 这一关,必须是明确的已知类型,如

希望同时具备参数或返回值的类型与注释特性就要用到 typing.Annotated

mypy test.py 没问题,但是把最后一行写成

mypy 就不干了

test.py:9: error: Argument 2 to "speed" has incompatible type "str"; expected "float"
Found 1 error in 1 file (checked 1 source file)

Annotated 与 Sphinx 文档

Sphinx 可用来生成 Python 的 API 文档, 首先需要安装 sphinx

pip install sphinx

然后就可以用 Sphinx 的命令。下面是一个实际生成 Sphinx 文档的例子

  1. 创建文件  test.py,内容为
  2. 在命令行中,进到 test.py 文件所在目录下,执行

    sphinx-apidoc -fF -o docs ./

    会在当前目录中生成 docs 目录

  3. 编辑 docs/conf.py 文件, 去掉其下三行前的注释启用它们

    上面是启用后的代码,假设 test.py 所在的目录是 /Users/yanbin/demo。或者写成

    如果前面未生成 docs 目录而是用的 sphinx-apidoc -fF -o ./ ./ 命令的话就无需动 conf.py 文件
  4. 再回到命令行容器,进到  docs 目录,并执行

    make html

    注:如果是中途有改动 docs/conf.py 文件,记得在 make html 之前执行 make clean, 或用 make clean html 相继执行,否则输出或达不到我们的预期
    就会生成相应的 html 文档,我们可以打开 file:///Users/yanbin/demo/docs/_build/html/test.html, 看到的就是

这和 def speed(distance: float, time: float) -> float 的写法生成的文档没有区别。可是 Annoated 中的 feetseconds 在文档中表现不出来。

 

要了解完整的 Python 3.9 新特性请参见官方的 What's New In Python 3.9

类别: Python. 标签: . 阅读(18). 订阅评论. TrackBack.
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