記住Python變量類型的三種方式

Python做爲一門動態語言，其變量的類型能夠自由變化。這個特性提升了代碼的開發效率，卻也增長了閱讀代碼和維護代碼的難度。

假設有一個變量is_request_finished，從名字上來看，這個變量的值應該爲True或者False，在寫代碼的時候，最初也確實是這樣定義的。可是可能因爲某些緣由，在某一次賦值的時候，is_request_finished = 'True'。此時，若是代碼的單元測試不夠完善，那麼if is_request_finished在 is_request_finished = True 和 is_request_finished = 'True'的時候都成立，問題被隱藏了。可是當is_request_finished = 'False'的時候，因爲'False'做爲一個非空字符串，就會使得if is_request_finished 依然成立，從而使程序的行爲發現異常。

單個變量的類型異常也許還容易發現，可是若是變量是放在字典或者列表裏面，那就比較麻煩了。假設須要保存一段我的信息，因而建立了下面這樣一個列表套字典的數據結構：

person_list = [{
        'name': 'kingname',
        'age': 23,
        'sex': 'male'
        'detail': {
                    'address': 'xxx',
                    'work': 'engineer',
                    'salary': 100000
            }
},
{
        'name': 'xiaoming',
        'age': 65,
        'sex': 'male'
        'detail': {
                    'address': 'yyy',
                    'work': 'pm',
                    'salary': 0.5
            }
}]複製代碼

這種方式開發起來很是的快速而方便，可是其餘人甚至是開發者本身在一段時間之後讀代碼，都會有一種想抽死本身的衝動。由於根本不知道這個變量裏面保存的是什麼東西。

針對以上問題，常見的解決辦法有三種。

Type Hints 與 Variable Annotations

在PEP 484中，引入了Type Hints，在PEP 526中引入了Variable Annotations。它使得Python 3.6及之後的Python 代碼擁有了「聲明」變量類型的能力。這裏的「聲明」之因此會打引號，是由於這個聲明是給IDE和人看的。這個聲明對 Python 的解釋器無效。

Type Hints

PyCharm如今已經能夠比較好地支持Type Hints了。例以下面這一段代碼：

def upload(url):
    print(f'now upload a file to {url}')
    return True複製代碼

模擬一段上傳文件的函數，上傳成功之後返回True。接收一個參數url。在正常狀況下，這個url應該是一個字符串。因而，使用Type Hints，代碼能夠變爲：

def upload(url: str) -> bool:
    print(f'now upload a file to {url}')
    return True複製代碼

若是直接運行，其運行效果以下圖所示：

如今假設傳遞一個不是字符串的變量給upload函數，此時PyCharm就會提示類型有問題，以下圖所示：

但提示歸提示，強行運行也是沒有問題的。這就說明Type Hints主要是給IDE和人用的，解釋器並不會關心類型正不正確。

若是修改這個函數的返回值，讓它不返回True 或者False，PyCharm 也會發出警告：

Type Hints的官方文檔，能夠參閱：typing — Support for type hints

Variable Annotations

對於Variable Annotations，以下圖所示，雖然目前PyCharm還不能很好地提示變量類型不對，可是人在讀代碼的時候，仍是會起到必定的幫助。

除了這種寫法外，Variable Annotations還支持把類型寫在註釋中，以下圖所示：

雖然PyCharm不能起到很好的提示做用，可是可使用一個第三方庫mypy來對代碼作靜態檢查，其運行效果以下圖所示，能夠發現賦值的類型與聲明的類型不一致(expression has type "str", variable has type "bool", 表達式的類型爲「str」，變量的類型是「bool」)。

關於Variable Annotations的更多用法，能夠參閱：Syntax for Variable Annotations
關於Mypy，能夠參閱它的官方文檔：Mypy documentation

docstring

在docstring來標註變量的類型，以下圖所示：

這種寫法能夠用來提示一個函數，或者一個類它裏面的各個變量的狀況。可是詳細程度須要看開發者有沒有耐心把這個註釋寫清楚。

Bean

這種方法來自與Java Bean的思想，它主要用來解決列表套字典，字典套字典，字典套列表，列表套列表這種深層的嵌套關係。關於這個方法，請參閱另外一篇文章：可愛的豆子——使用Beans思想讓Python代碼更易維護