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Fließendes Python, 2. Auflage

by Luciano Ramalho

August 2024

Intermediate to advanced

1014 pages

26h 54m

German

O'Reilly Media, Inc.

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Für wen dieses Buch istFür wen dieses Buch nicht geeignet istFünf Bücher in einemWie das Buch gegliedert istHands-On-AnsatzSeifenkiste: Meine persönliche SichtweiseCompanion Website: fluentpython.comIn diesem Buch verwendete KonventionenCode-Beispiele verwendenO'Reilly Online LearningWie du uns kontaktierstDanksagungenDanksagungen für die erste Ausgabe
Was ist neu in diesem Kapitel?Ein pythonisches KartendeckWie besondere Methoden eingesetzt werdenNumerische Typen emulierenString-DarstellungBoolescher Wert eines benutzerdefinierten TypsSammlung APIÜberblick über besondere MethodenWarum len keine Methode istKapitel ZusammenfassungWeitere Lektüre
Was ist neu in diesem Kapitel?Übersicht der eingebauten SequenzenList Comprehensions und GeneratorausdrückeVerständlichkeit von Listen und LesbarkeitListcomps Versus Karte und FilterKartesische ProdukteGenerator AusdrückeTupel sind nicht nur unveränderliche ListenTupel als DatensätzeTupel als unveränderliche ListenTupel- und Listenmethoden im VergleichAuspacken von Sequenzen und IterablenÜberschüssige Gegenstände mit * greifenEntpacken mit * in Funktionsaufrufen und SequenzliteralenVerschachteltes AuspackenMusterabgleich mit SequenzenMusterübereinstimmende Sequenzen in einem InterpreterSchneidenWarum Slices und Ranges das letzte Element ausschließenSlice-ObjekteMehrdimensionales Slicing und EllipsisZuweisen zu SlicesVerwendung von + und * bei SequenzenListen von Listen erstellenErweiterte Zuweisung mit SequenzenA += Zuweisungspuzzlerlist.sort Gegenüber dem sortierten Built-InWenn eine Liste nicht die Antwort istArraysSpeicher AnsichtenNumPyDeques und andere WarteschlangenKapitel ZusammenfassungWeitere Lektüre
Was ist neu in diesem Kapitel?Moderne Diktat-Syntaxdict ComprehensionsMappings auspackenZusammenführen von Mappings mit |Mustervergleich mit MappingsStandard-API der Mapping-TypenWas ist HashableÜberblick über gängige Mapping-MethodenEinfügen oder Aktualisieren veränderlicher WerteAutomatische Behandlung von fehlenden Schlüsselndefaultdict: Eine andere Sichtweise auf fehlende SchlüsselDie Methode __missing__Inkonsistente Verwendung von __missing__ in der StandardbibliothekVariationen von dictcollections.OrderedDictcollections.ChainMapSammlungen.ZählerRegal.RegalUnterklassifizierung von UserDict anstelle von dictUnveränderliche ZuordnungenWörterbuch AnsichtenPraktische Konsequenzen der Funktionsweise des DiktatsMengenlehreLiterale setzenSet ComprehensionsPraktische Konsequenzen der Funktionsweise von SetsOperationen einstellenOperationen auf Diktatansichten einstellenKapitel ZusammenfassungWeitere Lektüre
Was ist neu in diesem Kapitel?Charakter-FragenByte EssentialsGrundlegende Kodierer/DekodiererVerstehen von Kodierungs-/DekodierungsproblemenUmgang mit UnicodeEncodeErrorUmgang mit UnicodeDecodeErrorSyntaxError beim Laden von Modulen mit unerwarteter KodierungWie man die Kodierung einer Bytesequenz herausfindetBOM: Ein nützlicher GremlinUmgang mit TextdateienVorsicht vor KodierungsvorgabenNormalisierung von Unicode für verlässliche VergleicheKoffer faltenUtility-Funktionen für den normalisierten TextabgleichExtreme "Normalisierung": Diakritische Zeichen herausnehmenSortieren von Unicode-TextSortieren mit dem Unicode-SortieralgorithmusDie Unicode-DatenbankCharaktere nach Namen findenNumerische Bedeutung der ZeichenDual-Mode str und bytes APIsstr vs. bytes in regulären Ausdrückenstr Versus bytes in os FunktionenKapitel ZusammenfassungWeitere Lektüre
Was ist neu in diesem Kapitel?Überblick über Data Class BuildersHauptmerkmaleKlassische benannte TupelTypisierte benannte TupelTipps zum Tippen 101Keine LaufzeitwirkungSyntax der VariablenbeschriftungDie Bedeutung von VariablenanmerkungenMehr über @dataclassFeld OptionenPost-init-VerarbeitungTypisierte KlassenattributeInitialisierungsvariablen, die keine Felder sind@dataclass Beispiel: Dublin Core Resource RecordDatenklasse als CodegeruchDatenklasse als GerüstDatenklasse als intermediäre RepräsentationMusterabgleich von KlasseninstanzenEinfache KlassenmusterSchlüsselwort Class PatternsPositional Class PatternsKapitel ZusammenfassungWeitere Lektüre
Was ist neu in diesem Kapitel?Variablen sind keine KästchenIdentität, Gleichheit und DecknamenDie Wahl zwischen == und istDie relative Unveränderlichkeit von TupelnKopien sind standardmäßig oberflächlichTiefe und flache Kopien von beliebigen ObjektenFunktionsparameter als ReferenzenVeränderliche Typen als Parameter-Standardwerte: Schlechte IdeeDefensive Programmierung mit veränderlichen Parameterndel und SpeicherbereinigungTricks, die Python mit unveränderlichen Variablen spieltKapitel ZusammenfassungWeitere Lektüre
Was ist neu in diesem Kapitel?Eine Funktion wie ein Objekt behandelnFunktionen höherer OrdnungModerne Ersetzungen für map, filter und reduceAnonyme FunktionenDie neun Geschmacksrichtungen von aufrufbaren ObjektenBenutzerdefinierte Callable-TypenVon Positionsparametern zu reinen SchlüsselwortparameternParameter, die nur die Position betreffenPakete für funktionale ProgrammierungDas BetreibermodulEinfrieren von Argumenten mit functools.partialKapitel ZusammenfassungWeitere Lektüre

Was ist neu in diesem Kapitel?Über Gradual TypingSchrittweises Tippen in der PraxisMit Mypy beginnenMypy strikter machenA Standard-ParameterwertKeine als Standard verwendenTypen werden durch unterstützte Operationen definiertVerwendbare Typen in KommentarenDer beliebige TypEinfache Typen und KlassenOptionale und UnionstypenGenerische SammlungenTupel-TypenGenerische ZuordnungenAbstrakte BasisklassenIterierbarParametrisierte Generika und TypeVarStatische ProtokolleAbrufbarNoReturnNur positionale und variable Parameter kommentierenUnvollkommene Typisierung und starke PrüfungKapitel ZusammenfassungWeitere Lektüre
Was ist neu in diesem Kapitel?Dekorateure 101Wenn Python Dekorateure ausführtRegistrierung DekorateureVariable GeltungsbereichsregelnSchließungenDie nicht-lokale ErklärungLogik der VariablensucheEinen einfachen Dekorator implementierenWie es funktioniertDekoratoren in der StandardbibliothekMemoisierung mit functools.cachelru_cache verwendenGenerische EinzelfunktionenParametrisierte DekoratorenEin parametrisierter RegistrierungsdekoratorDer parametrisierte UhrendekoratorEin klassenbasierter UhrendekoratorKapitel ZusammenfassungWeitere Lektüre
Was ist neu in diesem Kapitel?Fallstudie: Refactoring-StrategieKlassische StrategieFunktionsorientierte StrategieDie Wahl der besten Strategie: Einfache HerangehensweiseStrategien in einem Modul findenDekorator-erweitertes Strategie-MusterDas BefehlsmusterKapitel ZusammenfassungWeitere Lektüre
Was ist neu in diesem Kapitel?ObjektdarstellungenVektorklasse ReduxEin alternativer Konstrukteurclassmethod Versus staticmethodFormatierte AnzeigenA Hashable Vector2dUnterstützung des positionsbezogenen MustervergleichsVollständige Auflistung von Vector2d, Version 3Private und "geschützte" Attribute in PythonSpeicherplatz sparen mit __slots__Einfaches Maß für __slot__ EinsparungenDie Probleme mit __slots__ zusammenfassenÜberschreiben von KlassenattributenKapitel ZusammenfassungWeitere Lektüre
Was ist neu in diesem Kapitel?Vektor: Ein benutzerdefinierter SequenztypVector Take #1: Vector2d-kompatibelProtokolle und Duck TypingVektor Take #2: Eine schneidbare SequenzWie das Schneiden funktioniertEin Slice-Aware __getitem__Vector Take #3: Dynamischer Zugriff auf AttributeVector Take #4: Hashing und ein Schneller ==Vektoraufnahme #5: FormatierungKapitel ZusammenfassungWeitere Lektüre
Die TypisierungskarteWas ist neu in diesem Kapitel?Zwei Arten von ProtokollenProgrammierung EntenPython gräbt SequenzenMonkey Patching: Ein Protokoll zur Laufzeit implementierenDefensive Programmierung und "Fail Fast"Gans tippenUnterklassenbildung eines ABCABCs in der StandardbibliothekEin ABC definieren und verwendenABC-Syntax DetailsUnterklassenbildung eines ABCEine virtuelle Unterklasse eines ABCsVerwendung des Registers in der PraxisStrukturelle Typisierung mit ABCsStatische ProtokolleDie typisierte DoppelfunktionLaufzeitprüfbare statische ProtokolleBeschränkungen der Laufzeitprotokoll-PrüfungenUnterstützung für ein statisches ProtokollEin statisches Protokoll entwerfenBewährte Methoden für die ProtokollgestaltungEin Protokoll verlängernDas Zahlen-ABC und ZahlenprotokolleKapitel ZusammenfassungWeitere Lektüre
Was ist neu in diesem Kapitel?Die super()-FunktionUnterklassenbildung von eingebauten Typen ist kniffligMehrfachvererbung und Reihenfolge der MethodenauflösungMixin-KlassenGroß-/Kleinschreibung nicht berücksichtigen ZuordnungenMehrfachvererbung in der realen WeltABCs sind auch MixinsThreadingMixIn und ForkingMixInDjango Generic Views MixinsMehrfachvererbung in TkinterMit der Vererbung fertig werdenObjektkomposition der Klassenvererbung vorziehenVerstehen, warum die Vererbung in jedem Fall angewendet wirdSchnittstellen explizit machen mit ABCsExplizite Mixins für die Wiederverwendung von Code verwendenAggregierte Klassen für Nutzer bereitstellenNur Unterklassen Klassen für die UnterklassenbildungVermeiden Sie Subklassenbildung von konkreten KlassenTkinter: Das Gute, das Schlechte und das HässlicheKapitel ZusammenfassungWeitere Lektüre
Was ist neu in diesem Kapitel?Überladene SignaturenMax ÜberlastErkenntnisse aus Overloading maxTypedDictTyp GießenLesen von Typ-Hinweisen zur LaufzeitProbleme mit Kommentaren zur LaufzeitDer Umgang mit dem ProblemEine generische Klasse implementierenGrundlegender Jargon für generische TypenAbweichungEin unveränderlicher DispenserEin KovariantenspenderEin kontravarianter MülleimerAbweichungsprüfungImplementierung eines generischen statischen ProtokollsKapitel ZusammenfassungWeitere Lektüre
Was ist neu in diesem Kapitel?Operator-Überladung 101Unäre OperatorenÜberladung + für VektoradditionÜberladung * für Skalarmultiplikation@ als Infix-Operator verwendenArithmetische Operatoren einpackenReichhaltige VergleichsoperatorenErweiterte ZuweisungsoperatorenKapitel ZusammenfassungWeitere Lektüre
Was ist neu in diesem Kapitel?Eine Abfolge von WörternWarum Sequenzen iterierbar sind: Die iter-FunktionVerwendung von iter mit einer CallableIterables vs. IteratorenSatzklassen mit __iter__Satzbeispiel #2: Ein klassischer IteratorMache das Iterable nicht zu einem Iterator für sich selbstSatzbeispiel #3: Eine GeneratorfunktionWie ein Generator funktioniertFaule SprücheSatz Take #4: Fauler GeneratorSatz Take #5: Lazy Generator ExpressionWann man Generatorausdrücke verwendetEin Generator für arithmetische ProgressionArithmetische Progression mit itertoolsGeneratorfunktionen in der StandardbibliothekIterierbare reduzierende FunktionenTeilgeneratoren mit Ertrag vonDie Kette neu erfindenEinen Baum überquerenGenerische Iterierbare TypenKlassische CoroutinenBeispiel: Coroutine zum Berechnen eines laufenden DurchschnittsEinen Wert aus einer Coroutine zurückgebenGenerische Typ-Hinweise für klassische CoroutinenKapitel ZusammenfassungWeitere Lektüre
Was ist neu in diesem Kapitel?Kontext-Manager und mit BlöckenDie contextlib-Dienstprogramme@contextmanager verwendenPattern Matching in lis.py: Eine FallstudieSchema-SyntaxImporte und TypenDer ParserDie UmweltDie REPLDer BewerterVerfahren: Eine Klasse, die eine Schließung implementiertVerwendung von OR-MusternTu dies, dann das: else-Blöcke jenseits von ifKapitel ZusammenfassungWeitere Lektüre
Was ist neu in diesem Kapitel?Das große BildEin bisschen JargonProzesse, Threads und Pythons berüchtigte GILEine gleichzeitige Hallo-WeltSpinner mit FädenSpinner mit ProzessenSpinner mit CoroutinenAufsichtspersonen Seite an SeiteDie tatsächlichen Auswirkungen der GILSchnelles QuizEin hausgemachter ProzesspoolProzess-basierte LösungDie verstrichenen Zeiten verstehenCode für den Multicore Prime CheckerExperimentieren mit mehr oder weniger ProzessenThread-basierte Nicht-LösungPython in der Multicore-WeltSystemverwaltungDatenwissenschaftServerseitige Web-/MobilentwicklungWSGI-AnwendungsserverVerteilte Aufgaben-WarteschlangenKapitel ZusammenfassungWeitere LektüreGleichzeitigkeit mit Threads und ProzessenDie GILGleichzeitigkeit jenseits der StandardbibliothekGleichzeitigkeit und Skalierbarkeit jenseits von Python
Was ist neu in diesem Kapitel?Gleichzeitige Web-DownloadsEin fortlaufendes Download-SkriptHerunterladen mit concurrent.futuresWo sind die Zukünfte?Starten von Prozessen mit concurrent.futuresMulticore Prime Checker ReduxExperimentieren mit Executor.mapDownloads mit Fortschrittsanzeige und FehlerbehandlungFehlerbehandlung in den flags2-BeispielenFutures.as_completed verwendenKapitel ZusammenfassungWeitere Lektüre
Was ist neu in diesem Kapitel?Ein paar DefinitionenEin asyncio Beispiel: Domains sondierenGuidos Trick zum Lesen von asynchronem CodeNeues Konzept: AwaitableHerunterladen mit asyncio und HTTPXDas Geheimnis der nativen Coroutinen: Bescheidene GeneratorenDas Alles-oder-Nichts-ProblemAsynchrone Kontext-ManagerVerbesserung des asyncio DownloadersVerwendung von asyncio.as_completed und einem ThreadAnfragen mit einer Semaphore drosselnMehrere Anfragen für jeden Download stellenAufgaben an Vollstrecker delegierenSchreiben von asyncio-ServernEin FastAPI-WebdienstEin asyncio TCP ServerAsynchrone Iteration und asynchrone IterablenAsynchrone GeneratorfunktionenAsync Comprehensions und Async Generator Ausdrückeasync Jenseits von asyncio: CurioTyp Hinting Asynchrone ObjekteWie Async funktioniert und wie nichtKreise ziehen um Anrufe zu blockierenDer Mythos der I/O-gebundenen SystemeVermeiden von CPU-gebundenen FallenKapitel ZusammenfassungWeitere Lektüre
Was ist neu in diesem Kapitel?Data Wrangling mit dynamischen AttributenJSON-ähnliche Daten mit dynamischen Attributen erforschenDas Problem der ungültigen AttributnamenFlexible Objekterstellung mit __new__Berechnete EigenschaftenSchritt 1: Datengesteuerte AttributerstellungSchritt 2: Eigenschaft zum Abrufen eines verknüpften DatensatzesSchritt 3: Eigenschaft überschreibt ein bestehendes AttributSchritt 4: Maßgeschneiderter Immobilien-CacheSchritt 5: Caching-Eigenschaften mit functoolsEine Eigenschaft für die Attributvalidierung verwendenLineItem Take #1: Klasse für einen Artikel in einer BestellungLineItem Take #2: Eine bestätigende EigenschaftEin richtiger Blick auf EigenschaftenEigenschaften überschreiben die InstanzattributeEigentum DokumentationKodierung einer EigenschaftsfabrikUmgang mit dem Löschen von AttributenWesentliche Attribute und Funktionen für die AttributbehandlungBesondere Attribute, die sich auf die Attributbehandlung auswirkenEingebaute Funktionen für die Behandlung von AttributenSpezielle Methoden für die Behandlung von AttributenKapitel ZusammenfassungWeitere Lektüre
Was ist neu in diesem Kapitel?Deskriptor Beispiel: Attribut-ValidierungLineItem Take #3: Ein einfacher DeskriptorLineItem Take #4: Automatische Benennung von Attributen der SpeicherungLineItem Take #5: Ein neuer Deskriptor-TypÜbergeordnete Deskriptoren vs. nicht übergeordnete DeskriptorenÜberschreibende DeskriptorenÜberschreiben eines Deskriptors ohne __get__Nicht übergeordneter DeskriptorÜberschreiben eines Deskriptors in der KlasseMethoden sind DeskriptorenTipps zur Verwendung von DeskriptorenDeskriptor Docstring und überschreibende LöschungKapitel ZusammenfassungWeitere Lektüre
Was ist neu in diesem Kapitel?Klassen als ObjekteTyp: Die eingebaute KlassenfabrikDie Funktion einer KlassenfabrikEinführung von __init_subclass__Warum __init_subclass__ __slots__ nicht konfigurieren kannKlassen mit einem Klassendekorator erweiternWas passiert wann? Importzeit vs. LaufzeitAuswertung Zeit-ExperimenteMetaklassen 101Wie eine Metaklasse eine Klasse anpasstEin schönes Beispiel für eine MetaklasseMetaklasse Bewertung Zeit ExperimentEine Metaklassenlösung für geprüfteMetaklassen in der realen WeltModerne Funktionen vereinfachen oder ersetzen die MetaklassenMetaklassen sind stabile SprachmerkmaleEine Klasse kann nur eine Metaklasse habenMetaklassen sollten Implementierungsdetails seinEin Metaklassen-Hack mit __prepare__EinpackenKapitel ZusammenfassungWeitere Lektüre
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Kapitel 13. Schnittstellen, Protokolle und ABCs

Diese Arbeit wurde mithilfe von KI übersetzt. Wir freuen uns über dein Feedback und deine Kommentare: translation-feedback@oreilly.com

Programm für eine Schnittstelle, nicht für eine Implementierung.

Gamma, Helm, Johnson, Vlissides, First Principle of Object-Oriented Design¹

Bei der objektorientierten Programmierung dreht sich alles um Schnittstellen. Der beste Ansatz, um einen Typ in Python zu verstehen, ist die Kenntnis der Methoden, die er bereitstellt - seine Schnittstelle - wie in "Typen werden durch unterstützte Operationen definiert"(Kapitel 8) beschrieben.

Je nach Programmiersprache haben wir eine oder mehrere Möglichkeiten, Schnittstellen zu definieren und zu verwenden. Seit Python 3.8 haben wir vier Möglichkeiten. Sie sind in derTyping Map(Abbildung 13-1) dargestellt. Wir können sie wie folgt zusammenfassen:

Ente tippen: Pythons Standardansatz zur Typisierung von Anfang an. Wir haben uns seit Kapitel 1 mit der Typisierung von Enten beschäftigt.
Gans tippen: Der Ansatz, der seit Python 2.6 von abstrakten Basisklassen (ABCs) unterstützt wird und sich auf Laufzeitprüfungen von Objekten gegen ABCs stützt. DieGänsetypisierung ist ein wichtiges Thema in diesem Kapitel.
Statische Typisierung: Der traditionelle Ansatz von statisch typisierten Sprachen wie C und Java, der seit Python 3.5 durch das Modul typing unterstützt und durch externe Typprüfungen gemäß PEP 484-Type Hints erzwungen wird. Das ist nicht das Thema dieses Kapitels. ...