Python 3.8.0 正式版發布，新特性初體驗

  • 2019 年 10 月 17 日
  • 筆記

北京時間 10 月 15 日，Python 官方發布了 3.8.0 正式版，該版本較 3.7 版本再次帶來了多個非常實用的新特性。

賦值表達式

PEP 572: Assignment Expressions

新增一種新語法形式：:=，又稱為「海象運算符」（為什麼叫海象，看看這兩個符號像不像顏表情），如果你用過 Go 語言，應該對這個語法非常熟悉。

具體作用我們直接用實例來展示，比如在使用正則匹配時，以往版本中我們會如下寫：

import re    pattern = re.compile('a')  data = 'abc'  match = pattern.search(data)  if match is not None:      print(match.group(0))

而使用賦值表達式時，我們可以改寫為：

if (match := pattern.search(data)) is not None:      print(match.group(0))

在 if 語句中同時完成了求值、賦值變數、變數判斷三步操作，再次簡化了程式碼。

下面是在列表表達式中的用法：

filtered_data = [y for x in data if (y := func(x)) is not None]

強制位置參數

PEP 570: Python Positional-Only parameters

新增一個函數形參標記：/，用來表示標記左側的參數，都只接受位置參數，不能使用關鍵字參數形式。

>>> def pow(x, y, z=None, /):  ...     r = x ** y  ...     return r if z is None else r%z  ...  >>> pow(5, 3)  125  >>> pow(x=5, y=3)  Traceback (most recent call last):    File "<stdin>", line 1, in <module>  TypeError: pow() takes no keyword arguments

這實際上是用純 Python 程式碼來模擬現有 C 程式碼實現的內置函數中類似功能，比如內置函數 len('string') 傳參是不能使用關鍵字參數的。

Runtime 審計鉤子

PEP 578: Python Runtime Audit Hooks

這讓我們可以對某些事件和 API 添加一些鉤子，用於在運行時監聽事件相關的參數。

比如這裡監聽 urllib 請求：

>>> import sys  >>> import urllib.request  >>> def audit_hook(event, args):  ...     if event in ['urllib.Request']:  ...         print(f'{event=} {args=}')  ...  >>> sys.addaudithook(audit_hook)  >>> urllib.request.urlopen('https://httpbin.org/get?a=1')  event = 'urllib.Request' args =( 'https://httpbin.org/get?a=1' , None , {}, 'GET' )  <http.client.HTTPResponse object at 0x108f09b38>

官方內置了一些 API，具體可查看 PEP-578 規範文檔，也可以自定義。

f-strings 支援等號

在 Python 3.6 版本中增加了 f-strings，可以使用 f 前綴更方便地格式化字元串，同時還能進行計算，比如：

>>> x = 10  >>> print(f'{x+1}')  11

在 3.8 中只需要增加一個 = 符號，即可拼接運算表達式與結果：

>>> x = 10  >>> print(f'{x+1=}')  'x+1=11'

這個特性官方指明了適用於 Debug。

Asyncio 非同步交互模式

在之前版本的 Python 交互模式中（REPL），涉及到 Asyncio 非同步函數，通常需要使用 asyncio.run(func()) 才能執行。

而在 3.8 版本中，當使用 python -m asyncio 進入交互模式，則不再需要 asyncio.run。

>>> import asyncio  >>> async def test():  ...     await asyncio.sleep(1)  ...     return 'test'  ...  >>> await test()  'test'

跨進程共享記憶體

在 Python 多進程中，不同進程之間的通訊是常見的問題，通常的方式是使用 multiprocessing.Queue 或者 multiprocessing.Pipe，在 3.8 版本中加入了 multiprocessing.shared_memory，利用專用於共享 Python 基礎對象的記憶體區域，為進程通訊提供一個新的選擇。

from multiprocessing import Process  from multiprocessing import shared_memory    share_nums = shared_memory.ShareableList(range(5))    def work1(nums):      for i in range(5):          nums[i] += 10      print('work1 nums = %s'% nums)    def work2(nums):      print('work2 nums = %s'% nums)    if __name__ == '__main__':      p1 = Process(target=work1, args=(share_nums, ))      p1.start()      p1.join()      p2 = Process(target=work2, args=(share_nums, ))      p2.start()    # 輸出結果：  # work1 nums = [10, 11, 12, 13, 14]  # work2 nums = [10, 11, 12, 13, 14]

以上程式碼中 work1 與 work2 雖然運行在兩個進程中，但都可以訪問和修改同一個 ShareableList 對象。

@cached_property

熟悉 Python Web 開發的同學，對 werkzeug.utils.cached_property 與 django.utils.functional.cached_property 這兩個裝飾器一定非常熟悉，它們是內置 @property 裝飾器的加強版，被裝飾的實例方法不僅變成了屬性調用，還會自動快取方法的返回值。

現在官方終於加入了自己的實現：

>>> import time  >>> from functools import cached_property  >>> class Example:  ...     @cached_property  ...     def result(self):  ...         time.sleep(1) # 模擬計算耗時  ...         print('work 1 sec...')  ...         return 10  ...  >>> e = Example()  >>> e.result  work 1 sec...  10  >>> e.result # 第二次調用直接使用快取，不會耗時  10

其他改進

  • PEP 587: Python 初始化配置
  • PEP 590: Vectorcall，用於 CPython 的快速調用協議
  • finally: 中現在允許使用 continue
  • typed_ast 被合併回 CPython
  • pickle 現在默認使用協議4，提高了性能
  • LOAD_GLOBAL 速度加快了 40％
  • unittest 加入了非同步支援
  • 在 Windows 上，默認 asyncio 事件循環現在是 ProactorEventLoop
  • 在 macOS 上，multiprocessing 啟動方法默認使用 spawn

更多具體變化，可查看 What』s New In Python 3.8

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