Efektywny Python. 90 sposobów na lepszy kod. Wydanie II - ebook

Python słusznie cieszy się stale rosnącym uznaniem programistów: jest wszechstronny i efektywny, pozwala też na tworzenie wysokiej jakości oprogramowania. Język ten ma poza tym wiele trudniejszych do uchwycenia zalet. Aby uzyskać naprawdę imponujące efekty w zakresie wydajności kodu, jego przenaszalności i bezpieczeństwa, trzeba zagłębić się w dość subtelne niuanse kodowania. Wielu programistów, choć posiada spore doświadczenie w programowaniu w innych językach, nie dostrzega tych zależności. Z kolei osoby dopiero rozpoczynające przygodę z programowaniem mogą poczuć się zaskoczone i zdezorientowane, jeśli nie zdołają uniknąć kilku nieoczywistych błędów podczas pracy.

To drugie, zaktualizowane i uzupełnione wydanie podręcznika programowania w duchu Pythona. Zawarty tu materiał umożliwia wykorzystanie tego języka do tworzenia wyjątkowo solidnego i niezwykle wydajnego kodu źródłowego. Książka jest napisana w zwięzłym stylu i ma przemyślany układ, oparty na scenariuszach, dzięki czemu przystępnie przedstawia 90 najlepszych praktyk, wskazówek i skrótów oraz wyjaśnia ich działanie na rzeczywistych przykładach kodu. Pokazano tu szereg mało znanych, być może nieco dziwnych sztuczek i sposobów udoskonalających pracę kodu źródłowego. Przyswojenie zaprezentowanych tu praktyk pozwoli Ci tworzyć kod łatwy do zrozumienia, obsługi i dalszej rozbudowy. W tym wydaniu treść poszczególnych wskazówek zaktualizowano do Pythona 3, a poszczególne przykłady kodu zostały przejrzane i udoskonalone - najlepsze praktyki również ewoluują!

W tej książce:

• nowe rozwiązania dla wszystkich najważniejszych obszarów programowania w Pythonie
• techniki stosowania konstrukcji składanych i funkcji generatorów
• właściwe korzystanie z klas, obiektów, metaklas i atrybutów dynamicznych
• współbieżność, równoległość, optymalizacja i bezpieczeństwo kodu
• wbudowane moduły Pythona do debugowania i testowania
• narzędzia i najlepsze praktyki podczas wspólnej pracy nad projektami

Python: elegancja, wydajność i ekspresja kodu!

Wprowadzenie 11

Podziękowania 15

O autorze 17

Rozdział 1. Programowanie zgodne z duchem Pythona 19

• Sposób 1. Ustalenie używanej wersji Pythona 19
• Sposób 2. Stosuj styl PEP 8 21
• Sposób 3. Różnice między typami bytes i str 23
• Sposób 4. Wybieraj interpolowane ciągi tekstowe f zamiastciągów tekstowych formatowania w stylu C i funkcji str.format()28
• Sposób 5. Decyduj się na funkcje pomocnicze zamiast na skomplikowane wyrażenia 38
• Sposób 6. Zamiast indeksowania wybieraj rozpakowanie wielu operacji przypisania 41
• Sposób 7. Preferuj użycie funkcji enumerate() zamiast range() 44
• Sposób 8. Używaj funkcji zip() do równoczesnego przetwarzania iteratorów 46
• Sposób 9. Unikaj bloków else po pętlach for i while 48
• Sposób 10. Unikaj powtórzeń w wyrażeniach przypisania 50

Rozdział 2. Lista i słownik 57

• Sposób 11. Umiejętnie podziel sekwencje 57
• Sposób 12. Unikaj użycia indeksów początek, koniec i wartości kroku w pojedynczej operacji podziału 60
• Sposób 13. Wybieraj rozpakowanie typu catch-all zamiast tworzenia wycinków 62
• Sposób 14. Używaj parametru key podczas sortowania według skomplikowanych kryteriów 66
• Sposób 15. Zachowaj ostrożność, gdy polegasz na kolejności wstawiania elementów do obiektu typu dict 71
• Sposób 16. Podczas obsługi brakujących kluczy słownika wybieraj funkcję get() zamiast operatora in i wyjątku KeyError 78
• Sposób 17. Podczas obsługi brakujących elementów wwewnętrznym stanie wybieraj typ defaultdict zamiast metody setdefault()82
• Sposób 18. Wykorzystaj metodę __missing__() do tworzenia wartości domyślnych w zależności od klucza 84

Rozdział 3. Funkcje 89

• Sposób 19. Gdy funkcja zwraca wiele wartości, nie rozpakowuj więcej niż trzech zmiennych 89
• Sposób 20. Preferuj wyjątki zamiast zwrotu wartości None 92
• Sposób 21. Zobacz, jak domknięcia współdziałają z zakresem zmiennej 95
• Sposób 22. Zmniejszenie wizualnego zagmatwania za pomocą zmiennej liczby argumentów pozycyjnych 98
• Sposób 23. Zdefiniowanie zachowania opcjonalnego za pomocą argumentów w postaci słów kluczowych 101
• Sposób 24. Użycie None i docstring w celu dynamicznego określenia argumentów domyślnych 105
• Sposób 25. Wymuszaj czytelność kodu, stosując jedynie argumenty w postaci słów kluczowych 108
• Sposób 26. Dekoratory funkcji definiuj za pomocą functools.wraps 112

Rozdział 4. Konstrukcje składane i generatory 117

• Sposób 27. Używaj list składanych zamiast funkcji map() i filter() 117
• Sposób 28. Unikaj więcej niż dwóch wyrażeń na liście składanej 119
• Sposób 29. Stosuj wyrażenia przypisania, aby unikać powielania zadań w konstrukcjach składanych 121
• Sposób 30. Rozważ użycie generatorów, zamiast zwracać listy 124
• Sposób 31. Podczas iteracji przez argumenty zachowuj postawę defensywną 126
• Sposób 32. Rozważ użycie generatora wyrażeń dla dużych list składanych 131
• Sposób 33. Twórz wiele generatorów za pomocą wyrażenia yield from 132
• Sposób 34. Unikaj wstrzykiwania danych do generatorów za pomocą metody send() 135
• Sposób 35. Unikaj w generatorach przejścia między stanami za pomocą metody throw() 140
• Sposób 36. Rozważ stosowanie modułu itertools w pracy z iteratorami i generatorami 144

Rozdział 5. Klasy i interfejsy 151

• Sposób 37. Twórz klasy, zamiast zagnieżdżać wiele poziomów typów wbudowanych 151
• Sposób 38. Dla prostych interfejsów akceptuj funkcje zamiast klas 157
• Sposób 39. Użycie polimorfizmu @classmethod w celu ogólnego tworzenia obiektów 160
• Sposób 40. Inicjalizacja klasy nadrzędnej za pomocą wywołania super() 165
• Sposób 41. Rozważ łączenie funkcjonalności za pomocą klas domieszek 169
• Sposób 42. Preferuj atrybuty publiczne zamiast prywatnych 173
• Sposób 43. Stosuj dziedziczenie po collections.abc w kontenerach typów niestandardowych 178

Rozdział 6. Metaklasy i atrybuty 183

• Sposób 44. Używaj zwykłych atrybutów zamiast metod typu getter i setter 183
• Sposób 45. Rozważ użycie @property zamiast refaktoryzacji atrybutów 187
• Sposób 46. Stosuj deskryptory, aby wielokrotnie wykorzystywać metody udekorowane przez @property 191
• Sposób 47. Używaj metod __getattr__(), __getattribute__() i __setattr__() dla opóźnionych atrybutów 196
• Sposób 48. Sprawdzaj podklasy za pomocą __init_subclass__ 201
• Sposób 49. Rejestruj istniejące klasy za pomocą __init_subclass__() 208
• Sposób 50. Adnotacje atrybutów klas dodawaj za pomocą metody __set_name__() 212
• Sposób 51. Dla złożonych rozszerzeń klas wybieraj dekoratory klas zamiast metaklas 216

Rozdział 7. Współbieżność i równoległość 223

• Sposób 52. Używaj modułu subprocess do zarządzania procesami potomnymi 224
• Sposób 53. Użycie wątków dla operacji blokujących wejście- yjście, unikanie równoległości 228
• Sposób 54. Używaj klasy Lock, aby unikać stanu wyścigu w wątkach 232
• Sposób 55. Używaj klasy Queue do koordynacji pracy między wątkami 236
• Sposób 56. Naucz się rozpoznawać, kiedy współbieżność jest niezbędna 244
• Sposób 57. Unikaj tworzenia nowych egzemplarzy Thread na żądanie fan-out 248
• Sposób 58. Pamiętaj, że stosowanie Queue do obsługi współbieżności wymaga refaktoringu 252
• Sposób 59. Rozważ użycie klasy ThreadPoolExecutor, gdy wątki są potrzebne do zapewnienia współbieżności 258
• Sposób 60. Zapewnij wysoką współbieżność operacji wejścia-wyjścia dzięki użyciu współprogramów 260
• Sposób 61. Naucz się przekazywać do asyncio wątkowane operacje wejścia-wyjścia 264
• Sposób 62. Połączenie wątków iwspółprogramów w celu ułatwienia konwersji na wersjęstosującą asyncio 274
• Sposób 63. Maksymalizuj responsywność przez unikanie blokującej pętli zdarzeń asyncio 280
• Sposób 64. Rozważ użycie concurrent.futures(), aby otrzymać prawdziwą równoległość 283

Rozdział 8. Niezawodność i wydajność 289

• Sposób 65. Wykorzystanie zalet wszystkich bloków w konstrukcji try-except-else-finally 289
• Sposób 66. Rozważ użycie poleceń contextlib i with w celu uzyskania wielokrotnego użycia konstrukcji try-finally 294
• Sposób 67. Podczas obsługi czasu lokalnego używaj modułu datetime zamiast time 297
• Sposób 68. Niezawodne użycie pickle wraz z copyreg 301
• Sposób 69. Gdy ważna jest precyzja, używaj modułu decimal 307
• Sposób 70. Przed optymalizacją przeprowadzaj profilowanie 310
• Sposób 71. Wybieraj typ deque podczas tworzenia kolejek typu producent - konsument 314
• Sposób 72. Podczas wyszukiwania danych w sortowanych sekwencjach stosuj moduł bisect 321
• Sposób 73. W kolejkach priorytetowych używaj modułu heapq 323
• Sposób 74. Podczas kopiowania zerowego obiektów typu bytes używaj egzemplarzy memoryview i bytearray 331

Rozdział 9. Testowanie i debugowanie 337

• Sposób 75. Używaj ciągów tekstowych repr do debugowania danych wyjściowych 338
• Sposób 76. W podklasach klasy TestCase sprawdzaj powiązane ze sobą zachowanie 341
• Sposób 77. Izoluj testy od siebie za pomocą metod setUp(), tearDown(), setUpModule() i tearDownModule() 348
• Sposób 78. Podczas testowania kodu zawierającego skomplikowane zależności korzystaj z imitacji 350
• Sposób 79. Hermetyzuj zależności, aby ułatwić tworzenie imitacji i testowanie 357
• Sposób 80. Rozważ interaktywne usuwanie błędów za pomocą pdb 361
• Sposób 81. Stosuj moduł tracemalloc, aby poznać sposób użycia pamięci i wykryć jej wycieki 365

Rozdział 10. Współpraca 369

• Sposób 82. Kiedy szukać modułów opracowanych przez społeczność? 369
• Sposób 83. Używaj środowisk wirtualnych dla odizolowanych i powtarzalnych zależności 370
• Sposób 84. Dla każdej funkcji, klasy i modułu utwórz docstring 375
• Sposób 85. Używaj pakietów do organizacji modułów i dostarczania stabilnych API 380
• Sposób 86. Rozważ użycie kodu o zasięgu modułu w celu konfiguracji środowiska wdrożenia 385
• Sposób 87. Zdefiniuj główny wyjątek Exception w celu odizolowania komponentu wywołującego od API 387
• Sposób 88. Zobacz, jak przerwać krąg zależności 391
• Sposób 89. Rozważ użycie modułu warnings podczas refaktoryzacji i migracji kodu 395
• Sposób 90. Rozważ stosowanie analizy statycznej za pomocą modułu typing w celu usuwania błędów 401