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1、Python工匠是什么？变量和代码质量Python 工匠是什么？我一直觉得编程某种意义上是一门手艺，因为优雅而高效的代码，就如同完美的手工艺品一样让人赏心悦目。在雕琢代码的过程中，有大工程：比如应该用什么架构、哪种设计模式。也有更多的小细节，比如何时使用异常（Exceptions）、或怎么给变量起名。那些真正优秀的代码，正是由无数优秀的细节造就的。Python 工匠这个系列文章，是我的一次小小尝试。它专注于分享 Python 编程中的一些偏小的东西。希望能够帮到每一位编程路上的匠人。变量和代码质量作为Python 工匠系列文章的第一篇，我想先谈谈 变量（Variables）。因为如何定义和使用
2、变量，一直都是学习任何一门编程语言最先要掌握的技能之一。变量用的好或不好，和代码质量有着非常重要的联系。在关于变量的诸多问题中，为变量起一个好名字尤其重要。如何为变量起名在计算机科学领域，有一句著名的格言（俏皮话）：There are only two hard things in Computer Science: cache invalidation and naming things. 在计算机科学领域只有两件难事：缓存过期 和 给东西起名字 Phil Karlton第一个缓存过期问题的难度不用多说，任何用过缓存的人都会懂。至于第二个给东西起名字这事的难度，我也是深有体会。在我的职业生涯
3、里，度过的作为黑暗的下午之一，就是坐在显示器前抓耳挠腮为一个新项目起一个合适的名字。编程时起的最多的名字，还数各种变量。给变量起一个好名字很重要，因为好的变量命名可以极大的提高代码整体可读性。下面几点，是我总结的为变量起名时，最好遵守的基本原则。1. 变量名要有描述性，不能太宽泛在可接受的长度范围内，变量名能把它所指向的内容描述的越精确越好。所以，尽量不要用那些过于宽泛的词来作为你的变量名：GOOD:day_of_week,hosts_to_reboot,expired_cardsBAD:day,host,cards,temp2. 变量名最好让人能猜出类型老司机们都知道，Python 是一门动
4、态类型语言，它（至少在PEP 484出现前）没有变量类型声明。所以当你看到一个变量时，除了通过上下文猜测，没法轻易知道它是什么类型。不过，人们对于变量名和变量类型的关系，通常会有一些直觉上的约定，我把它们总结在了下面。什么样的名字会被当成 bool 类型？布尔类型变量的最大特点是：它只存在两个可能的值是或不是。所以，用is、has等非黑即白的词修饰的变量名，会是个不错的选择。原则就是：让读到变量名的人觉得这个变量只会有是或不是两种值。下面是几个不错的示例：is_superuser：是否超级用户，只会有两种值：是/不是has_error：有没有错误，只会有两种值：有/没有allow_vip：是否
5、允许 VIP，只会有两种值：允许/不允许use_msgpack：是否使用 msgpack，只会有两种值：使用/不使用debug：是否开启调试模式，被当做 bool 主要是因为约定俗成什么样的名字会被当成 int/float 类型？人们看到和数字相关的名字，都会默认他们是 int/float 类型，下面这些是比较常见的：释义为数字的所有单词，比如：port（端口号）、age（年龄）、radius（半径）等等使用 _id 结尾的单词，比如：user_id、host_id使用 length/count 开头或者结尾的单词，比如：length_of_username、max_length、users_
6、count注意：不要使用普通的复数来表示一个 int 类型变量，比如apples、trips，最好用number_of_apples、trips_count来替代。其他类型对于 str、list、tuple、dict 这些复杂类型，很难有一个统一的规则让我们可以通过名字去猜测变量类型。比如headers，既可能是一个头信息列表，也可能是包含头信息的 dict。对于这些类型的变量名，最推荐的方式，就是编写规范的文档，在函数和方法的 document string 中，使用 sphinx 格式（Python 官方文档使用的文档工具）来标注所有变量的类型。3. 适当使用匈牙利命名法第一次知道匈牙利命
7、名法，是在Joel on Software 的一篇博文中。简而言之，匈牙利命名法就是把变量的类型缩写，放到变量名的最前面。关键在于，这里说的变量类型，并非指传统意义上的 int/str/list 这种类型，而是指那些和你的代码业务逻辑相关的类型。比如，在你的代码中有两个变量：students和teachers，他们指向的内容都是一个包含 Person 对象的 list 。使用匈牙利命名法后，可以把这两个名字改写成这样：students -pl_studentsteachers -pl_teacherspl 是person list的首字母缩写。变量名被加上前缀后，当你看到以pl_打头的变量时，
8、就能知道它所指向的值类型了。很多情况下，使用匈牙利命名法是一个不错的注意，它可以改善你的代码可读性，尤其在那些变量众多、同一类型多次出现时。注意不要滥用就好。4. 变量名尽量短，但是绝对不要太短在前面，我们提到要让变量名有描述性。如果不给这条原则加上任何限制，那么你很有可能写出这种描述性极强的变量名：how_much_points_need_for_level2。如果代码中充斥着这种过长的变量名，对于代码可读性来说是个灾难。一个好的变量名，长度应该控制在两到三个单词左右。比如上面的名字，可以缩写为points_level2。绝大多数情况下，都应该避免使用那些只有一两个字母的短名字，比如数组索引
9、三剑客i、j、k，用有明确含义的名字，比如 persion_index 来代替它们总是会更好一些。使用短名字的例外情况有时，不能使用短名字的原则也会有一些例外。当一些意义明确但是较长的变量名重复出现时，为了让代码更简洁，使用短名字缩写是完全可以的。但是为了降低理解成本，同一段代码内最好不要使用太多这种短名字。比如在 Python 中导入模块时，就会经常用到短名字作为别名，像 Django i18n 翻译时常用的gettext方法通常会被缩写成_来使用（from django.utils.translation import ugettext as _）5. 其他注意事项其他一些给变量命名的注意
10、事项：同一段代码内不要使用过于相似的变量名，比如同时出现users、users1、user3这种序列不要使用带否定含义的变量名，用is_special代替is_not_normal更好的使用变量前面讲了如何为变量取一个好名字，下面我们谈谈在日常使用变量时，应该注意的一些小细节。1. 保持一致性如果你在一个方法内里面把图片变量叫做photo，在其他的地方就不要把它改成image，这样只会让代码的阅读者困惑：image和photo到底是不是同一个东西？另外，虽然 Python 是动态类型语言，但那也不意味着你可以用同一个变量名一会表示 str 类型，过会又换成 list。同一个变量名指代的变量类型
11、，也需要保持一致性。2. 尽量不要用 globals()/locals()也许你第一次发现 globals()/locals() 这对内建函数时很兴奋，迫不及待的写下下面这种极端简洁的代码：def render(request, user_id, trip_id): user = User.objects.get(id=user_id) trip = get_object_or_404(Trip, pk=trip_id) is_suggested = is_suggested(user, trip) # 利用 locals() 节约了三行代码，我是个天才！ return render(requ
12、est, tripl, locals()千万不要这么做，这样只会让读到这段代码的人（包括三个月后的你自己）痛恨你，因为他需要记住这个函数内定义的所有变量（想想这个函数增长到两百行会怎么样？），更别提 locals() 还会把一些不必要的变量传递出去。更何况，The Zen of Python（Python 之禅）说的清清楚楚：Explicit is better than implicit.（显式优于隐式）。还是老老实实把代码改成这样吧：return render(request, tripl, user: user, trip: trip, is_suggested: is_suggeste
13、d )3. 变量定义尽量靠近使用这个原则属于老生常谈了。很多人（包括我）在刚开始学习编程时，会有一个习惯。就是把所有的变量定义写在一起，放在函数或方法的最前面。def generate_trip_png(trip): path = markers = photo_markers = text_markers = marker_count = 0 point_count = 0 . .这样做只会让你的代码看上去很整洁，但是对提高代码可读性没有任何帮助。更好的做法是，让变量定义尽量靠近使用。那样当你阅读代码时，可以更好的理解代码的逻辑，而不是费劲的去想这个变量到底是什么、哪里定义的？4. 合理使用
14、 dict 来让函数返回多个值Python 的函数可以返回多个值：def latlon_to_address(lat, lon): return country, province, city # 利用多返回值一次定义多个变量country, province, city = latlon_to_address(lat, lon)但是，这样的用法会产生一个小问题：如果某一天，latlon_to_address函数需要返回城区（District）时怎么办？如果是上面这种写法，你需要找到所有调用latlon_to_address的地方，补上多出来的这个变量，否则ValueError: too ma
15、ny values to unpack就会找上你：country, province, city, district = latlon_to_address(lat, lon)# 或者忽略多出来的返回值country, province, city, _ = latlon_to_address(lat, lon)对于这种多返回值可能会变动的情况，使用 dict 作为返回值会更方便一些，当你新增返回值时，不会对之前的函数调用产生任何破坏性的影响：def latlon_to_address(lat, lon): return country: country, province: province
16、, city: city addr_dict = latlon_to_address(lat, lon)这样做的坏处也有，代码兼容性虽然增加了，但是你不能继续用之前x, y = f()的方式一次定义多个变量了。取舍在于你自己。5. 控制单个函数内的变量数量人脑的能力是有限的，研究表明，人类的短期记忆只能同时记住不超过十个名字。所以，当你的某个函数过长（一般来说，超过一屏的的函数就会被认为有点过长了），包含了太多变量时。请及时把它拆分为多个小函数吧。6. 及时删掉那些没用的变量这条原则非常简单，也很容易做到。但是如果没有遵守，那它对你的代码质量的打击是毁灭级的。会让阅读你代码的人有一种被愚弄的感
17、觉。def fancy_func(): # 读者心理：嗯，这里定义了一个 fancy_vars fancy_vars = get_fancy() . .（一大堆代码过后） # 读者心理：这里就结束了？之前的 fancy_vars 去哪了？被猫吃了吗？ return result所以，请打开 IDE 的智能提示，及时清理掉那些定义了但是没有使用的变量吧。7. 能不定义变量就不定义有时候，我们定义变量时的心理活动是这样的：嗯，这个值未来说不定会修改/二次使用，让我们先把它定义成变量吧！def get_best_trip_by_user_id(user_id): user = get_user(us
18、er_id) trip = get_best_trip(user_id) result = user: user, trip: trip return result其实，你所想的未来永远不会来，这段代码里的三个临时变量完全可以去掉，变成这样：def get_best_trip_by_user_id(user_id): return user: get_user(user_id), trip: get_best_trip(user_id) 没有必要为了那些可能出现的变动，牺牲代码当前的可读性。如果以后有定义变量的需求，那就以后再加吧。结语碎碎念了一大堆，不知道有多少人能够坚持到最后。变量作为程序语言的重要组成部分，值得我们在定义和使用它时，多花一丁点时间思考一下，那样会让你的代码变得更优秀。