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使用pylint

tips：使用pylint让代码更规范

pylint是一个在python源码中查找bug的工具，可以捕捉容易忽视的错误，例如输入错误，使用未赋值的变量等。

基本用法：

  • 安装pip install pylint

Get full report

  • pylint filename.py

Get errors and warnings

  • pylint -rn filename.py

Get errors

  • pylint -E filename.py

Disable warning

  • pylint -rn -d unused-variable filename.py

  • pylint -rn -d W06012 filename.py

可以通过pylint --list-msgs来获取pylint告警列表。使用pylint --help-msg=C6409或者pylint --help-msg=unused-variable获取更多特定信息。

导入

tips：仅对包和模块使用导入

导入使得命名空间管理十分简单。

导入时不要使用相对名称，即使模块在同一个包中，也要使用完整包名，这可以避免无意间导入一个包两次。

包

tips：使用模块的全路径名来导入每个模块

优点是避免模块名冲突，缺点是部署代码时必须赋值包层次。

但是，PEP有不同的解释，可以采用绝对导入和相对导入，优先使用绝对导入。

在Python Enhancement Proposals 328: Imports: Multi-Line and Absolute/Relative中，给出了使用绝对路径的理由：

  • 随着python库的扩展，很多软件包内部模块无意间掩盖了标准库模块，这种问题很难解决，不能知道作者要使用哪个模块。为了解决歧义，建议采用sys.path可以访问的模块或包，即绝对导入。 但是，相对导入也有其理由：

  • 如果改变大型程序包的结构，相对导入无序编辑子程序包

  • 如果没有相对导入，包中的模块无法轻松的导入自身

  • 当前目录用一个点，每上升一级增加一个点

异常

Tips：允许使用异常，但是必须小心。

优点：正常操作代码的控制流不会和错误处理代码混在一起. 当某种条件发生时, 它也允许控制流跳过多个框架. 例如, 一步跳出N个嵌套的函数, 而不必继续执行错误的代码.

缺点：可能会导致让人困惑的控制流. 调用库时容易错过错误情况.

使用异常必须遵守特定条件：

  1. 像这样触发异常: raise MyException("Error message") 或者 raise MyException . 不要使用两个参数的形式( raise MyException, "Error message" )或者过时的字符串异常( raise "Error message" ).

  2. 模块或包应该定义自己的特定域的异常基类, 这个基类应该从内建的Exception类继承. 模块的异常基类应该叫做"Error".

    class Error(Exception):
        pass

  1. 永远不要使用 except: 语句来捕获所有异常, 也不要捕获 Exception 或者 StandardError , 除非你打算重新触发该异常, 或者你已经在当前线程的最外层(记得还是要打印一条错误消息). 在异常这方面, Python非常宽容, except: 真的会捕获包括Python语法错误在内的任何错误. 使用 except: 很容易隐藏真正的bug.

  2. 尽量减少try/except块中的代码量. try块的体积越大, 期望之外的异常就越容易被触发. 这种情况下, try/except块将隐藏真正的错误.

  3. 使用finally子句来执行那些无论try块中有没有异常都应该被执行的代码. 这对于清理资源常常很有用, 例如关闭文件.

  4. 当捕获异常时, 使用 as 而不要用逗号. 例如

try:
    raise Error
except Error as error:
    pass

全局变量

tips：避免全局变量

缺点：导入模块时会对模块级变量赋值，可能会改变模块行为。

避免使用全局变量，用类变量的代替，但是也有例外：

  • 脚本的默认选项.

  • 模块级常量. 例如:　PI = 3.14159. 常量应该全大写, 用下划线连接.

  • 有时候用全局变量来缓存值或者作为函数返回值很有用.

  • 如果需要, 全局变量应该仅在模块内部可用, 并通过模块级的公共函数来访问.

嵌套/局部/内部类或函数

tip：鼓励使用嵌套/本地/内部类或函数，用于限制工具类和函数的有效范围

列表推导

tips：简单的情况下用列表推导，但是避免特别复杂的列表推导，因为难以阅读。

默认迭代器和操作符

tips：如果类型支持，就是用默认的迭代器和操作符(in和not in)。

生成器

tips：鼓励使用，没有缺点。

lambda函数

tips：适用于单行函数

lambda常用语为map和filter之类的高阶函数定义回调函数或者操作符。

如果代码超过了60-80个字符，最好还是定义成常规(嵌套)函数。

条件表达式

x = 1 if cond else 2

tips：适用于单行函数

默认参数值

tips：适用于大部分情况

python不支持重载方法和函数，默认参数是一种仿造重载行为的简单方式。

使用properties装饰器

访问和设置数据成员时，通常会使用轻量级的访问和设置函数，建议用properties来代替。通过消除对简单属性访问的显式get和set方法调用，提高了可读性。允许计算是懒惰的。

class Square:
    '''
    To use:
    >>> sq = Square(3)
    >>> sq.area
    9
    '''
    def __init__(self, side):
        self.side = side

    @property
    def area(self):
        """Area of the square."""
        return self._get_area()

True/False的求值

所有的空被认为是false，因此0, None, [], {}都被认为是false。

  • 当你写if x时，实际是if x is not None

  • 不要用==比较布尔量，应该用if not x或者if x

过时的语言特性

tips：尽可能使用字符串方法取代字符串模块. 使用函数调用语法取代apply(). 使用列表推导, for循环取代filter(), map()以及reduce().

词法作用域(Lexical Scoping)

tips：推荐使用

嵌套的Python函数可以引用外层函数中定义的变量, 但是不能够对它们赋值. 变量绑定的解析是使用词法作用域, 也就是基于静态的程序文本. 对一个块中的某个名称的任何赋值都会导致Python将对该名称的全部引用当做局部变量, 甚至是赋值前的处理.

def get_adder(summand1):
    """Returns a function that adds numbers to a given number."""
    def adder(summand2):
        return summand1 + summand2
    return adder

函数与方法装饰器

tips：如果好处很显然, 就明智而谨慎的使用装饰器

优点:优雅的在函数上指定一些转换. 该转换可能减少一些重复代码, 保持已有函数不变(enforce invariants), 等.

比如计算函数运行时间的装饰器：

import time
def clock(func):
    '''
    To use:
    @clock
    def fun():
        pass
    '''
    def clocked(*args):
        t0 = time.time()
        result = func(*args)
        elapsed = time.time() - t0
        name = func.__name__
        arg_str = ', '.join(repr(arg) for arg in args)
        print('[%0.8fs] %s(%s) -> %r' % (elapsed, name, arg_str, result))
        return result
    return clocked

线程

tips：不要依赖内建类型的原子性.

优先使用Queue模块的 Queue 数据类型作为线程间的数据通信方式. 另外, 使用threading模块及其锁原语(locking primitives). 了解条件变量的合适使用方式, 这样你就可以使用 threading.Condition 来取代低级别的锁了.

威力过大的特性

tips：在你的代码中避免这些特性.

Python是一种异常灵活的语言, 它为你提供了很多花哨的特性, 诸如元类(metaclasses), 字节码访问, 任意编译(on-the-fly compilation), 动态继承, 对象父类重定义(object reparenting), 导入黑客(import hacks), 反射, 系统内修改(modification of system internals), 等等.

python风格规范

分号

不要在行尾加分号, 也不要用分号将两条命令放在同一行.

行长度

每行不超过80个字符。

不要使用反斜杠连接行。Python会将 圆括号, 中括号和花括号中的行隐式的连接起来 , 你可以利用这个特点. 如果需要, 你可以在表达式外围增加一对额外的圆括号,这时应该垂直对齐换行的元素。

foo_bar(self, width, height, color='black', design=None, x='foo',
             emphasis=None, highlight=0)
if (width == 0 and height == 0 and
         color == 'red' and emphasis == 'strong'):
    pass
x = ('This will build a very long long '
     'long long long long long long string')

在注释中，如果必要，将长的URL放在一行上，不要因为长放两行

括号

除非是用于实现行连接, 否则不要在返回语句或条件语句中使用括号. 不过在元组两边使用括号是可以的.

缩进

用4个空格来缩进代码。绝对不要用tab, 也不要tab和空格混用。

函数参数过长导致的换行，要么换行后对齐参数，要么第一行不写参数，参数都写在第二行，缩进4空格。

# Aligned with opening delimiter
foo = long_function_name(var_one, var_two,
                        var_three, var_four)

# Aligned with opening delimiter in a dictionary
foo = {
    long_dictionary_key: value1 +
                         value2,
    ...
}

# 4-space hanging indent; nothing on first line
foo = long_function_name(
    var_one, var_two, var_three,
    var_four)

# 4-space hanging indent in a dictionary
foo = {
    long_dictionary_key:
        long_dictionary_value,
    ...
}

空行

顶级定义（函数或者类）之间空两行, 方法定义之间空一行。

空格

按照标准的排版规范来使用标点两边的空格。

  • 括号、方括号、大括号内不要有空格.

spam(ham[1], {eggs: 2}, [])

  • 逗号，分号或冒号前没有空格，后面需要加空格，除非是在结尾

if x == 4:
    print(x, y)
x, y = y, x

  • 参数列表, 索引或切片的左括号前不应加空格.

spam(1)

dict['key'] = list[index]

  • 在二元操作符两边都加上一个空格, 比如赋值(=), 比较(==, <, >, !=, <>, <=, >=, in, not in, is, is not), 布尔(and, or, not).

x == 1

  • 当’=’用于指示关键字参数或默认参数值时, 不要在其两侧使用空格.

def complex(real, imag=0.0): return magic(r=real, i=imag)

  • 不要用空格来垂直对齐多行间的标记, 因为这会成为维护的负担(适用于:, #, =等):

Yes:
    foo = 1000  # comment
    long_name = 2  # comment that should not be aligned

    dictionary = {
        "foo": 1,
        "long_name": 2,
        }
No:
    foo       = 1000  # comment
    long_name = 2     # comment that should not be aligned

    dictionary = {
        "foo"      : 1,
        "long_name": 2,
        }

Shebang

根据PEP-394，程序的main文件应该以 #!/usr/bin/python2或者 #!/usr/bin/python3开始。

在文件中存在Shebang的情况下, 类Unix操作系统的程序载入器会分析Shebang后的内容, 将这些内容作为解释器指令, 并调用该指令, 并将载有Shebang的文件路径作为该解释器的参数. 例如, 以指令#!/bin/sh开头的文件在执行时会实际调用/bin/sh程序.

#!先用于帮助内核找到Python解释器, 但是在导入模块时, 将会被忽略. 因此只有被直接执行的文件中才有必要加入。

注释

Docstrings

Python有一种独一无二的的注释方式: 使用文档字符串. 文档字符串是包, 模块, 类或函数里的第一个语句. 这些字符串可以通过对象的__doc__成员被自动提取, 并且被pydoc所用。

我们对文档字符串的惯例是使用三重双引号"""( PEP-257 ). 一个文档字符串应该这样组织: 首先是一行以句号, 问号或惊叹号结尾的概述(或者该文档字符串单纯只有一行). 接着是一个空行. 接着是文档字符串剩下的部分, 它应该与文档字符串的第一行的第一个引号对齐.

每个文件应该包含一个许可样板. 根据项目使用的许可(例如, Apache 2.0, BSD, LGPL, GPL), 选择合适的样板.

每个文件开头都应该包含该模块的用法

"""A one line summary of the module or program, terminated by a period.

Leave one blank line.  The rest of this docstring should contain an
overall description of the module or program.  Optionally, it may also
contain a brief description of exported classes and functions and/or usage
examples.

  Typical usage example:

  foo = ClassFoo()
  bar = foo.FunctionBar()
"""

Modules

这里所指的函数,包括函数, 方法, 以及生成器。一个函数必须要有文档字符串, 除非它满足以下条件:

  • 外部不可见

  • 非常短小

  • 简单明了

文档字符串应该包含函数做什么, 以及输入和输出的详细描述. 通常, 不应该描述”怎么做”, 除非是一些复杂的算法. 文档字符串应该提供足够的信息, 当别人编写代码调用该函数时, 他不需要看一行代码, 只要看文档字符串就可以了. 对于复杂的代码, 在代码旁边加注释会比使用文档字符串更有意义.

Args:列出每个参数的名字, 并在名字后使用一个冒号和一个空格, 分隔对该参数的描述.如果描述太长超过了单行80字符,使用2或者4个空格的悬挂缩进(与文件其他部分保持一致). 描述应该包括所需的类型和含义. 如果一个函数接受*foo(可变长度参数列表)或者**bar (任意关键字参数), 应该详细列出*foo和**bar.

Returns: (或者 Yields: 用于生成器) 描述返回值的类型和语义. 如果函数返回None, 这一部分可以省略.

Raises:列出与接口有关的所有异常.

def fetch_smalltable_rows(table_handle: smalltable.Table,
                          keys: Sequence[Union[bytes, str]],
                          require_all_keys: bool = False,
                         ) -> Mapping[bytes, Tuple[str]]:
    """Fetches rows from a Smalltable.

    Retrieves rows pertaining to the given keys from the Table instance
    represented by table_handle.  String keys will be UTF-8 encoded.

    Args:
        table_handle: An open smalltable.Table instance.
        keys: A sequence of strings representing the key of each table
          row to fetch.  String keys will be UTF-8 encoded.
        require_all_keys: Optional; If require_all_keys is True only
          rows with values set for all keys will be returned.

    Returns:
        A dict mapping keys to the corresponding table row data
        fetched. Each row is represented as a tuple of strings. For
        example:

        {b'Serak': ('Rigel VII', 'Preparer'),
         b'Zim': ('Irk', 'Invader'),
         b'Lrrr': ('Omicron Persei 8', 'Emperor')}

        Returned keys are always bytes.  If a key from the keys argument is
        missing from the dictionary, then that row was not found in the
        table (and require_all_keys must have been False).

    Raises:
        IOError: An error occurred accessing the smalltable.
    """

在args后面换行空两格也是可以的

def fetch_smalltable_rows(table_handle: smalltable.Table,
                          keys: Sequence[Union[bytes, str]],
                          require_all_keys: bool = False,
                         ) -> Mapping[bytes, Tuple[str]]:
    """Fetches rows from a Smalltable.

    Retrieves rows pertaining to the given keys from the Table instance
    represented by table_handle.  String keys will be UTF-8 encoded.

    Args:
      table_handle:
        An open smalltable.Table instance.
      keys:
        A sequence of strings representing the key of each table row to
        fetch.  String keys will be UTF-8 encoded.
      require_all_keys:
        Optional; If require_all_keys is True only rows with values set
        for all keys will be returned.

    Returns:
      A dict mapping keys to the corresponding table row data
      fetched. Each row is represented as a tuple of strings. For
      example:

      {b'Serak': ('Rigel VII', 'Preparer'),
       b'Zim': ('Irk', 'Invader'),
       b'Lrrr': ('Omicron Persei 8', 'Emperor')}

      Returned keys are always bytes.  If a key from the keys argument is
      missing from the dictionary, then that row was not found in the
      table (and require_all_keys must have been False).

    Raises:
      IOError: An error occurred accessing the smalltable.
    """

类

类应该在其定义下有一个用于描述该类的文档字符串. 如果你的类有公共属性(Attributes), 那么文档中应该有一个属性(Attributes)段. 并且应该遵守和函数参数相同的格式.

class SampleClass:
    """Summary of class here.

    Longer class information....
    Longer class information....

    Attributes:
        likes_spam: A boolean indicating if we like SPAM or not.
        eggs: An integer count of the eggs we have laid.
    """

    def __init__(self, likes_spam=False):
        """Inits SampleClass with blah."""
        self.likes_spam = likes_spam
        self.eggs = 0

    def public_method(self):
        """Performs operation blah."""

块注释和行注释

最需要写注释的是代码中那些技巧性的部分. 如果你在下次 代码审查 的时候必须解释一下, 那么你应该现在就给它写注释. 对于复杂的操作, 应该在其操作开始前写上若干行注释. 对于不是一目了然的代码, 应在其行尾添加注释.

# We use a weighted dictionary search to find out where i is in
# the array.  We extrapolate position based on the largest num
# in the array and the array size and then do binary search to
# get the exact number.

if i & (i-1) == 0:  # True if i is 0 or a power of 2.

类

如果一个类不继承自其它类, 就显式的从object继承. 嵌套类也一样.

class SampleClass(object):
         pass


class OuterClass(object):

    class InnerClass(object):
        pass


class ChildClass(ParentClass):
    """Explicitly inherits from another class already."""

继承自 object 是为了使属性(properties)正常工作, 并且这样可以保护你的代码, 使其不受 PEP-3000 的一个特殊的潜在不兼容性影响.

字符串

使用format方法或%运算符来格式化字符串，即使参数都是字符串。尽您最大的判断力在+和 %（或format）之间做出选择。

x = a + b
x = '%s, %s!' % (imperative, expletive)
x = '{}, {}'.format(first, second)
x = 'name: %s; score: %d' % (name, n)
x = 'name: {}; score: {}'.format(name, n)
x = f'name: {name}; score: {n}'  # Python 3.6+

避免使用+=运算符在循环内累积字符串。由于字符串是不可变的，因此会创建不必要的临时对象，并导致二次而不是线性运行时间。而是，将每个子字符串添加到列表中，''.join然后在循环终止后将该列表添加到列表中（或将每个子字符串写入io.BytesIO缓冲区中）。

items = ['<table>']
for last_name, first_name in employee_list:
    items.append('<tr><td>%s, %s</td></tr>' % (last_name, first_name))
items.append('</table>')
employee_table = ''.join(items)

与您在文件中选择的字符串引号字符一致。选择' 或"坚持下去。可以在字符串上使用其他引号字符，以避免\\ 在字符串内进行转义。

首选"""多行字符串，而不是'''。Docstrings必须使用"""

多行字符串不随程序其余部分的缩进一起流动。如果需要避免在字符串中嵌入多余的空格，请使用串联的单行字符串或多行字符串with textwrap.dedent() 删除每行的初始空格：

long_string = """This is fine if your use case can accept
    extraneous leading spaces."""

long_string = ("And this is fine if you cannot accept\n" +
                "extraneous leading spaces.")

long_string = ("And this too is fine if you cannot accept\n"
                "extraneous leading spaces.")

import textwrap

long_string = textwrap.dedent("""\
    This is also fine, because textwrap.dedent()
    will collapse common leading spaces in each line.""")

文件和sockets

在文件和sockets结束时, 显式的关闭它.推荐使用with语句管理文件。对于不支持使用”with”语句的类似文件的对象,使用 contextlib.closing():

with contextlib.closing(urllib.urlopen("http://www.python.org/")) as front_page:
    for line in front_page:
        print line

TODO注释

TODO对于临时的，短期的解决方案或足够好但不完美的代码，请使用注释。

TODO注释应该在所有开头处包含”TODO”字符串, 紧跟着是用括号括起来的你的名字, email地址或其它标识符. 然后是一个可选的冒号. 接着必须有一行注释, 解释要做什么. 主要目的是为了有一个统一的TODO格式, 这样添加注释的人就可以搜索到(并可以按需提供更多细节). 写了TODO注释并不保证写的人会亲自解决问题. 当你写了一个TODO, 请注上你的名字.

# TODO(kl@gmail.com): Use a "*" here for string repetition.
# TODO(Zeke) Change this to use relations.

导入

每个导入应该独占一行。

导入总应该放在文件顶部, 位于模块注释和文档字符串之后, 模块全局变量和常量之前. 导入应该按照从最通用到最不通用的顺序分组:

  • 标准库导入

  • 第三方库导入

  • 应用程序指定导入

每种分组中, 应该根据每个模块的完整包路径按字典序排序, 忽略大小写.

import foo
from foo import bar
from foo.bar import baz
from foo.bar import Quux
from Foob import ar

语句

通常每个语句应该独占一行。不过, 如果测试结果与测试语句在一行放得下, 你也可以将它们放在同一行. 如果是if语句, 只有在没有else时才能这样做.

访问控制

在Python中, 对于琐碎又不太重要的访问函数, 你应该直接使用公有变量来取代它们, 这样可以避免额外的函数调用开销. 当添加更多功能时, 你可以用属性(property)来保持语法的一致性.

虽然在OOP中，一直被教育所有成员变量都必须是私有的! 其实, 那真的是有点麻烦啊. 试着去接受Pythonic哲学吧

命名

应该避免的名称：

  • 单字符名称, 除了计数器和迭代器.

  • 包/模块名中的连字符(-)

  • 双下划线开头并结尾的名称(Python保留, 例如__init__)

命名约定

  • 所谓”内部(Internal)”表示仅模块内可用, 或者, 在类内是保护或私有的.

  • 用单下划线(_)开头表示模块变量或函数是protected的(使用from module import *时不会包含).

  • 用双下划线(__)开头的实例变量或方法表示类内私有.

  • 将相关的类和顶级函数放在同一个模块里. 不像Java, 没必要限制一个类一个模块.

  • 对类名使用大写字母开头的单词(如CapWords, 即Pascal风格), 但是模块名应该用小写加下划线的方式(如lower_with_under.py). 尽管已经有很多现存的模块使用类似于CapWords.py这样的命名, 但现在已经不鼓励这样做, 因为如果模块名碰巧和类名一致, 这会让人困扰.

Main

即使是一个打算被用作脚本的文件, 也应该是可导入的. 并且简单的导入不应该导致这个脚本的主功能(main functionality)被执行, 这是一种副作用. 主功能应该放在一个main()函数中.

def main():
      ...

if __name__ == '__main__':
    main()
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