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。' U* _* H# K* n$ x
1、元编程
$ ]( X% F$ P7 ]: v2 h ~ 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。8 s/ N# m* F; a; i1 L2 M; I/ G5 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。
9 Y* U' f# |( S0 b, x 在python中,一般通过魔术方法,描述符,元类和eval来实现元编程。
9 s5 [& C& q) q2、GIL
1 ?6 c2 i' ]) ?9 E/ P" l7 ~ GIL的全称是global interpreter lock,叫做全局解释器锁。
/ U- [$ w( B2 b' r. ^ 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。
6 w$ w# B3 { o) C* u3 _! X; b( g7 k
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。( Z8 b% ?0 z i9 H2 W
3、协程) q+ ?, V- B* l7 P* A0 w
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。! j5 t1 C8 } Y
I' M$ g3 v+ ? f5 t. S) |& K2 n 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。) F; d: O: r$ b( o: N
4、上下文管理器! F/ z0 N; w5 ~+ |0 }: b
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。
" J% B! L; L& ^8 hwith 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。1 U ~2 J8 S# I8 f
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。( C% }5 M/ t, Y6 M1 @5 g5 U! e
python中通过contextlib装饰器,可以优雅地实现上下文管理器。
c0 S. x& p; X z% E0 N+ g5、装饰器
5 z! p/ j( B3 `4 f! _; ]; e 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。
# y8 k0 I, o7 a
5 o/ x/ \8 O, N( ]) T$ t) B% k; l
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。
, F9 h- V3 H6 E, i4 n0 B6、闭包% B# ?6 e8 u3 y: B, Y; l& o9 v3 N
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。
% i. y8 @8 J, E
C4 J% W0 R! R: n6 R, T7 [
外部函数返回值是内部函数的引用
; P& ?! I, |% K1 \ nonlcoal 修改外部参数
1 m. C$ V8 @( c K& D/ K python通过闭包的使用,可以更加方便地实现装饰器。8 z# P! Y n" n; a
" n3 g3 T5 y2 c6 ^* S }7 Y& ] |