許多人在了解到 Python 2.7 即將停止維護(hù)后，都開始將他們的 Python 版本從 2 切換到 3。截止到 5 月 19 號(hào)上午 10 點(diǎn)，Python 2.7 將終結(jié)于...

在這一段時(shí)間中，很多優(yōu)秀開源項(xiàng)目與庫已經(jīng)停止了對 2.7 的支持。例如到今年 1 月份，NumPy 將停止支持 Python 2;到今年年末，Ipython、Cython 和 Pandas 等等都將陸續(xù)停止支持 Python 2。

雖然我們都往 3.X 遷移，但許多人編寫的 Python 3 代碼仍然看起來像 Python 2 一樣，只不過加入了一些括號(hào)或改了些 API。在本文中，作者將展示一些令人激動(dòng)的 Python 3.X 新特性。這些特性或方法都是 Python 3 各個(gè)版本中新加的，它們相比傳統(tǒng)的 Python 方法，更容易解決實(shí)踐中的一些問題。

所有的示例都是在 Python 3.7 的環(huán)境下編寫的，每個(gè)特性示例都給出了其正常工作所需的***的 Python 版本。

格式化字符串 f-string(*** Python 版本為 3.6)

在任何的編程語言中，不使用字符串都是寸步難行的。而為了保持思路清晰，你會(huì)希望有一種結(jié)構(gòu)化的方法來處理字符串。大多數(shù)使用 Python 的人會(huì)偏向于使用「format」方法。

user = "Jane Doe" 
action = "buy" 
log_message = 'User {} has logged in and did an action {}.'.format( 
  user, 
  action 
) 
print(log_message) 
# User Jane Doe has logged in and did an action buy. 

除了「format」，Python 3 還提供了一種通過「f-string」進(jìn)行字符串插入的靈活方法。使用「f-string」編寫的與上面功能相同的代碼是這樣的：

user = "Jane Doe" 
action = "buy" 
log_message = f'User {user} has logged in and did an action {action}.' 
print(log_message) 
# User Jane Doe has logged in and did  

相比于常見的字符串格式符 %s 或 format 方法，f-strings 直接在占位符中插入變量顯得更加方便，也更好理解。

路徑管理庫 Pathlib(*** Python 版本為 3.4)

f-string 非常強(qiáng)大，但是有些像文件路徑這樣的字符串有他們自己的庫，這些庫使得對它們的操作更加容易。Python 3 提供了一種處理文件路徑的抽象庫「pathlib」。如果你不知道為什么應(yīng)該使用 pathlib，請參閱下面這篇 Trey Hunner 編寫的炒雞棒的博文：

「https://treyhunner.com/2018/12/why-you-should-be-using-pathlib/」

from pathlib import Path 
 
root = Path('post_sub_folder') 
print(root) 
# post_sub_folder 
 
path = root / 'happy_user' 
 
# Make the path absolute 
print(path.resolve()) 
# /home/weenkus/Workspace/Projects/DataWhatNow-Codes/how_your_python3_should_look_like/post_sub_folder/happy_user 

如上所示，我們可以直接對路徑的字符串進(jìn)行「/」操作，并在絕對與相對地址間做轉(zhuǎn)換。

類型提示 Type hinting(*** Python 版本為 3.5)

靜態(tài)和動(dòng)態(tài)類型是軟件工程中一個(gè)熱門的話題，幾乎每個(gè)人 對此有自己的看法。讀者應(yīng)該自己決定何時(shí)應(yīng)該編寫何種類型，因此你至少需要知道 Python 3 是支持類型提示的。

def sentence_has_animal(sentence: str) -> bool: 
  return "animal" in sentence 
 
sentence_has_animal("Donald had a farm without animals") 
# True 

枚舉(*** Python 版本為 3.4)

Python 3 支持通過「Enum」類編寫枚舉的簡單方法。枚舉是一種封裝常量列表的便捷方法，因此這些列表不會(huì)在結(jié)構(gòu)性不強(qiáng)的情況下隨機(jī)分布在代碼中。

from enum import Enum, auto 
 
class Monster(Enum): 
    ZOMBIE = auto() 
    WARRIOR = auto() 
    BEAR = auto() 
 
print(Monster.ZOMBIE) 
# Monster.ZOMBIE 

枚舉是符號(hào)名稱(成員)的集合，這些符號(hào)名稱與唯一的常量值綁定在一起。在枚舉中，可以通過標(biāo)識(shí)對成員進(jìn)行比較操作，枚舉本身也可以被遍歷。

參考：https://docs.python.org/3/library/enum.html

for monster in Monster: 
    print(monster) 
 
# Monster.ZOMBIE 
# Monster.WARRIOR 
# Monster.BEAR 

原生 LRU 緩存(*** Python 版本為 3.2)

目前，幾乎所有層面上的軟件和硬件中都需要緩存。Python 3 將 LRU(最近最少使用算法)緩存作為一個(gè)名為「lru_cache」的裝飾器，使得對緩存的使用非常簡單。

下面是一個(gè)簡單的斐波那契函數(shù)，我們知道使用緩存將有助于該函數(shù)的計(jì)算，因?yàn)樗鼤?huì)通過遞歸多次執(zhí)行相同的工作。

import time 
 
def fib(number: int) -> int: 
    if number == 0: return 0 
    if number == 1: return 1 
 
    return fib(number-1) + fib(number-2) 
 
start = time.time() 
fib(40) 
print(f'Duration: {time.time() - start}s') 
# Duration: 30.684099674224854s 

現(xiàn)在，我們可以使用「lru_cache」來優(yōu)化它(這種優(yōu)化技術(shù)被稱為「memoization」)。通過這種優(yōu)化，我們將執(zhí)行時(shí)間從幾秒降低到了幾納秒。

from functools import lru_cache 
 
@lru_cache(maxsize=512) 
def fib_memoization(number: int) -> int: 
    if number == 0: return 0 
    if number == 1: return 1 
 
    return fib_memoization(number-1) + fib_memoization(number-2) 
 
start = time.time() 
fib_memoization(40) 
print(f'Duration: {time.time() - start}s') 
# Duration: 6.866455078125e-05s 

擴(kuò)展的可迭代對象解包(*** Python 版本為 3.0)

對于這個(gè)特性，代碼就說明了一切。

參考：https://www.python.org/dev/peps/pep-3132/

head, *body, tail = range(5) 
print(head, body, tail) 
# 0 [1, 2, 3] 4 
 
py, filename, *cmds = "python3.7 script.py -n 5 -l 15".split() 
print(py) 
print(filename) 
print(cmds) 
# python3.7 
# script.py 
# ['-n', '5', '-l', '15'] 
 
first, _, third, *_ = range(10) 
print(first, third) 
# 0 2 

Data class 裝飾器(*** Python 版本為 3.7)

Python 3 引入了「data class」，它們沒有太多的限制，可以用來減少對樣板代碼的使用，因?yàn)檠b飾器會(huì)自動(dòng)生成諸如「__init__()」和「__repr()__」這樣的特殊方法。在官方的文檔中，它們被描述為「帶有缺省值的可變命名元組」。

class Armor: 
 
    def __init__(self, armor: float, description: str, level: int = 1): 
        self.armor = armor 
        self.level = level 
        self.description = description 
 
    def power(self) -> float: 
        return self.armor * self.level 
 
armor = Armor(5.2, "Common armor.", 2) 
armor.power() 
# 10.4 
 
print(armor) 
# <__main__.Armor object at 0x7fc4800e2cf8 

使用「Data class」實(shí)現(xiàn)相同的 Armor 類。

from dataclasses import dataclass 
 
@dataclass 
class Armor: 
    armor: float 
    description: str 
    level: int = 1 
 
    def power(self) -> float: 
        return self.armor * self.level 
 
armor = Armor(5.2, "Common armor.", 2) 
armor.power() 
# 10.4 
 
print(armor) 
# Armor(armor=5.2, description='Common armor.', level=2) 

隱式命名空間包(*** Python 版本為 3.3)

一種組織 Python 代碼文件的方式是將它們封裝在程序包中(包含一個(gè)「__init__.py」的文件夾)。下面是官方文檔提供的示例。

sound/                          Top-level package 
      __init__.py               Initialize the sound package 
      formats/                  Subpackage for file format conversions 
              __init__.py 
              wavread.py 
              wavwrite.py 
              aiffread.py 
              aiffwrite.py 
              auread.py 
              auwrite.py 
              ... 
      effects/                  Subpackage for sound effects 
              __init__.py 
              echo.py 
              surround.py 
              reverse.py 
              ... 
      filters/                  Subpackage for filters 
              __init__.py 
              equalizer.py 
              vocoder.py 
              karaoke.py 
              ... 

在 Python 2 中，上面每個(gè)文件夾都必須包含將文件夾轉(zhuǎn)化為 Python 程序包的「__init__.py」文件。在 Python 3 中，隨著隱式命名空間包的引入，這些文件不再是必須的了。

sound/                          Top-level package 
      __init__.py               Initialize the sound package 
      formats/                  Subpackage for file format conversions 
              wavread.py 
              wavwrite.py 
              aiffread.py 
              aiffwrite.py 
              auread.py 
              auwrite.py 
              ... 
      effects/                  Subpackage for sound effects 
              echo.py 
              surround.py 
              reverse.py 
              ... 
      filters/                  Subpackage for filters 
              equalizer.py 
              vocoder.py 
              karaoke.py 
              ... 

正如有些人說的那樣，這項(xiàng)工作并沒有像這篇文章說的那么簡單，官方文檔「PEP 420 Specification」指出，常規(guī)的程序包仍然需要「__init__.py」，把它從一個(gè)文件夾中刪除會(huì)將該文件夾變成一個(gè)本地命名空間包，這會(huì)帶來一些額外的限制。本地命名空間包的官方文檔給出了一個(gè)很好的示例，并且明確指出了所有的限制。

結(jié)語

和網(wǎng)上幾乎所有的技術(shù)列表一樣，本文給出的列表也并不完整。希望這篇文章至少向你展示了一些以前不知道的 Python 3 功能，它將幫助你編寫出更加干凈、 直觀的代碼。

***，本文中給出的所有代碼都可以在作者的 GitHub 上找到：

https://github.com/Weenkus/DataWhatNow-Codes/blob/master/things_you_are_probably_not_using_in_python_3_but_should/python%203%20examples.ipynb

原文鏈接：https://datawhatnow.com/things-you-are-probably-not-using-in-python-3-but-should/

【本文是51CTO專欄機(jī)構(gòu)“機(jī)器之心”的原創(chuàng)譯文，微信公眾號(hào)“機(jī)器之心( id: almosthuman2014)”】 

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