Python動(dòng)態(tài)類型存在哪些問(wèn)題

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Python作為動(dòng)態(tài)語(yǔ)言，代碼簡(jiǎn)潔、靈活，拋開(kāi)運(yùn)行效率不說(shuō)，但存在的一些問(wèn)題也是事實(shí)，例如：

1、IDE的智能提示比較雞肋，舉個(gè)例子，字符串有個(gè) startswith 方法，你很容易忽略中間那個(gè)“s”，如果么有 IDE 的幫助，不得不去查個(gè)文檔。（其實(shí)現(xiàn)在的PyCharm 已經(jīng)非常智能了，即使沒(méi)有類型聲明。）

2、大部分錯(cuò)誤只有在程序運(yùn)行的時(shí)候才能被發(fā)現(xiàn)，編譯過(guò)程中只能發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)單的語(yǔ)法錯(cuò)誤。

3、接口調(diào)用全靠文檔注釋說(shuō)明，雖然我們可以使用 docstring，但是代碼更新之后，你的 docstring 可能就沒(méi)有同步更新。

這些問(wèn)題在大型項(xiàng)目，特別是多人合作的項(xiàng)目上顯得更為突出。所以遵循代碼規(guī)范、Code Review 就變得尤為重要，如果能從語(yǔ)法層面上去規(guī)范代碼無(wú)疑是最省成本的，所以在 Python3.5，也就是 PEP484 中就有了類型提示（Type Hints）。定義函數(shù)時(shí)，可以你指定函數(shù)的返回值類型、參數(shù)的類型。

以前定義一個(gè)函數(shù)可以接收任何類型的數(shù)據(jù)：

def greeting(name):
   return "Hello" + name

greeting("bob")
greeting(1)

程序運(yùn)行前，不會(huì)有任何錯(cuò)誤提示，雖然我們知道字符串和數(shù)字是不支持“+”操作的。

在 Python3.5 中，用 Type Hint  寫法是這樣的：

def greeting(name: str) -> str:
   return 'Hello ' + name

上面就是靜態(tài)類型的寫法，多了 「: str」與 「-> str」，前者用來(lái)說(shuō)明 name 的類型，后者指函數(shù)返回值的類型，我們?cè)趯懘a的過(guò)程中IDE也能提示我們寫得不對(duì)：

除了 IDE 之外，我們還有更強(qiáng)大的靜態(tài)類型檢查工具，叫 mypy，這個(gè)工具也是由 Python 之父 Guido 親自操刀實(shí)現(xiàn)的靜態(tài)類型檢查工具。

# 先安裝mypy
pip install mypy

$ mypy test.py
test.py:4: error: Argument 1 to "greeting"
has incompatible type "int"; expected "str"

有了類型提示，Python在代碼調(diào)用、重構(gòu)、甚至是靜態(tài)分析等方面有了更好的效果，不但減輕了開(kāi)發(fā)時(shí)自行進(jìn)行型態(tài)檢查的負(fù)擔(dān)，更重要的是，由于有了型態(tài)上的提示，讓過(guò)去 Python 整合開(kāi)發(fā)工具上做不好的各種智能提示、重構(gòu)等功能有了統(tǒng)一的參考標(biāo)準(zhǔn)。

某種意義上類型提示只是一種輔助功能，雖然我們加了數(shù)據(jù)類型提示，但是對(duì)于 Python 解釋器來(lái)說(shuō)，它會(huì)直接忽略掉類型提示信息，哪怕類型有誤也不會(huì)阻止程序的運(yùn)行。

而對(duì)于變量的類型聲明，在 PEP484 中可以通過(guò)類型注釋來(lái)說(shuō)明，就是以注釋的方式來(lái)說(shuō)明變量的類型，例如：

from typing import List

x = []                # type: List[Employee]
y = [1, 2]            # type: List[int]
y.append("a")

在 Python3.6，也就是 PEP526 的提案中，針對(duì)變量注解做了進(jìn)一步優(yōu)化，將類型的聲明作為了語(yǔ)法的一部分，這樣比起注釋可讀性更強(qiáng)，例如：

my_var: int  # 聲明為整數(shù)類型的變量
my_var = 5  # 通過(guò)類型檢查
other_var: int = 'a'  # 給整數(shù)類型變量賦值字符串，檢查器會(huì)報(bào)錯(cuò)，但是解釋器運(yùn)行是不會(huì)有任何問(wèn)題
print(other_var)

運(yùn)行mypy

mypy xx.py  # 運(yùn)行類型檢查器
xx.py:3: error: Incompatible types in assignment (expression has type "str", variable has type "int")

python test.py # 運(yùn)行解釋器

擁有了強(qiáng)大的類型提示之后，你還敢說(shuō)重構(gòu)代碼是火葬場(chǎng)嗎？不過(guò)我反倒覺(jué)得動(dòng)態(tài)語(yǔ)言變得越來(lái)越臃腫起來(lái)，例如：

T = TypeVar('T')
S = TypeVar('S')
class Foo(Generic[T]):
   def method(self, x: T, y: S) -> S:
   # Body

這讓一門原本簡(jiǎn)潔優(yōu)雅的語(yǔ)言跟Java一樣臃腫了，好在類型提示在Python中只是一種可選操作，而且對(duì)解釋器來(lái)說(shuō)完全是不可見(jiàn)的。而且這種寫法也不是Python 的主流做法，大家可以去看看主流框架的源碼，很少用這種特性。

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