阿拉米語(yǔ)，希伯來(lái)語(yǔ)和阿拉伯語(yǔ)中的閃米特語(yǔ)根 q-d-m 通常與前進(jìn)或進(jìn)度有關(guān)。阿拉伯語(yǔ) taqaddum (تقدّم)的意思是“進(jìn)度”。進(jìn)度是很重要的。正如每部感覺(jué)良好的電影都會(huì)告訴你，旅程和目的地同樣重要。

大多數(shù)程序都有一個(gè)明確的目標(biāo)，一個(gè)期望的最終狀態(tài)。有時(shí)，計(jì)算這個(gè)最終狀態(tài)可能需要很長(zhǎng)的時(shí)間。雖然計(jì)算機(jī)沒(méi)有感情不在乎，但人卻在乎。人類并不樂(lè)意坐在原地等待，而看不到任何明顯的進(jìn)展跡象。疑問(wèn)不斷蔓延。程序崩潰了嗎?磁盤性能是否抖動(dòng)?操作系統(tǒng)是否把所有的計(jì)算資源都分配給了其他任務(wù)?

就像正義一樣，進(jìn)度必須被看到，而不僅僅是完成。Python 庫(kù) tqdm 有助于使進(jìn)度變得明確。

tqdm 模塊可在控制臺(tái)下工作，但它也專門支持了我最喜歡的環(huán)境之一 Jupyter。要在 Jupyter 中使用 tqdm，你需要導(dǎo)入 notebook 子模塊并安裝 ipywidgets 。notebook 子模塊與 tqdm 接口兼容。

這意味著你可以做一些導(dǎo)入時(shí)操作來(lái)導(dǎo)入正確的模塊，同時(shí)保持 tqdm 的用法不變。訣竅是檢查 __main__ 模塊是否具有全局變量 get_ipython。雖然這只是一個(gè)啟發(fā)式的方法，但卻是一個(gè)相當(dāng)準(zhǔn)確的方法：

import sys 
if hasattr(sys.modules["__main__"], "get_ipython"): 
    from tqdm import notebook as tqdm 
else: 
    import tqdm 

最簡(jiǎn)單的情況是，某件事情需要運(yùn)行一定的迭代次數(shù)(事先已知)，而每一次迭代的時(shí)間都差不多。例如，有一個(gè)計(jì)算任何數(shù)字的平方根的算法，通過(guò)從 1 作為猜測(cè)值開(kāi)始，然后計(jì)算出一個(gè)改進(jìn)后的猜測(cè)值：

def improve_guess(rt, n): 
    return (rt + n/rt) / 2 

一點(diǎn)點(diǎn)的改進(jìn)可以讓你更加接近該平方根。例如，你可以計(jì)算 2 的平方根：

guess = 1 
target = 2 
for i in tqdm.trange(10): 
    guess = improve_guess(guess, target) 

精確了到小數(shù)點(diǎn)后 10 位!

round(2 - guess*guess, 10) 

0.0 

一個(gè)稍微復(fù)雜一點(diǎn)的例子是，當(dāng)元素的數(shù)量是已知的，而處理每個(gè)元素需要類似的時(shí)間。例如，你可以計(jì)算一些數(shù)字的乘積。為此，你需要一些隨機(jī)數(shù)：

import random 
numbers = [random.uniform(0, 2.8) for i in range(100)] 
numbers[:5] 

[2.6575636572230916, 
0.1286674965830302, 
1.0634250104041332, 
1.1760969844376505, 
0.45192978568125486] 

現(xiàn)在有了這些數(shù)字，可以將它們相乘了。使用 tqdm 最簡(jiǎn)單的方法是包裝一個(gè) Python 迭代函數(shù)。數(shù)值是一樣的，但是 tqdm 會(huì)顯示一個(gè)進(jìn)度條：

result = 1 
for num in tqdm.tqdm(numbers): 
    result *= num 
result 

2.4081854901728303 

tqdm output

然而，并不是所有的事情都可以預(yù)測(cè)。最不容易預(yù)測(cè)的事情之一就是網(wǎng)絡(luò)速度。當(dāng)你下載一個(gè)大文件時(shí)，衡量進(jìn)度的唯一方法就是檢查已經(jīng)下載了多少：

url = "https://www.python.org/ftp/python/3.9.0/Python-3.9.0.tgz" 
import httpx 
with httpx.stream("GET", url) as response: 
    total = int(response.headers["Content-Length"]) 
    with tqdm.tqdm(totaltotal=total) as progress: 
        for chunk in response.iter_bytes(): 
            progress.update(len(chunk)) 

tqdm output

有時(shí)，“嵌套”進(jìn)度條是有意義的。例如，如果你要下載一個(gè)目錄，你就需要一個(gè)進(jìn)度條來(lái)跟蹤文件，并為每個(gè)文件設(shè)置一個(gè)進(jìn)度條。

下面是一個(gè)例子(但沒(méi)有實(shí)際下載一個(gè)目錄)：

files = [f"vid-{i}.mp4" for i in range(4)] 
for fname in tqdm.tqdm(files, desc="files"): 
    total = random.randrange(10**9, 2 * 10**9) 
    with tqdm.tqdm(totaltotal=total, desc=fname) as progress: 
        current = 0 
        while current < total: 
            chunk_size = min(random.randrange(10**3, 10**5), total - current) 
            current += chunk_size 
            if random.uniform(0, 1) < 0.01: 
                time.sleep(0.1) 
            progress.update(chunk_size) 

tqdm output

所以，如果你的程序需要一段時(shí)間才能顯示最終結(jié)果，為避免讓你的用戶感到沮喪。請(qǐng)顯示它的進(jìn)度!