Python-类型注解（3.5引入）

1、函数定义的弊端：

Python是动态语言，变量随时可以被赋值，且能赋值为不同的类型。

Python不是静态编译型语言，变量类型是在运行器决定的

动态语言很灵活，但是这种特性也是弊端：

 def  add(x, y):return x +yadd(1, 2)add('a', 'b') 都是ok的，但是不是自己想要的，只是数学加

难发现：由于不做任何类型检查，知道运行期间问题才会显现出来，或这上线运行时才能暴露出问题

难使用：函数的使用者看到函数的时候，并不知道你的函数的设计，并不知道应该传入什么类型的数据

2、如何解决这种动态语言定义的弊端

增加文档字符串

这只是一个管理，不是强制标准，不能要求程序员一定为函数提供说明文档。

函数定义更新了，文档未必同步更新

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def add(x, y):''':param x::param y::return:'''return  x + y
print(help(add))

3、函数注解 Function Annotations

举例 1：

函数注解总结：

Python3.5 引入的
对函数的参数进行类型注解
对函数的返回值进行类型注解
只对函数参数做一个辅助的说明，并不对函数的参数进行类型检查
提供第三方工具，做代码分析，如上所述的Pycharm
函数注解的信息，保存在__annotations__ 属性中
print(add.annotations) # {‘x’: <class ‘int’>, ‘y’: <class ‘int’>, ‘return’: <class ‘int’>} # 是有序的字典，3.6 之后

变量注解：

Python 3.6 引入的 i : int = 3

4、业务应用：

函数参数检查：

思路：

函数的参数的检查，一定是在函数外
函数应该作为参数，传入到检查的函数中
检查函数拿到函数传入的时间参数与形参声明对比。
__annotations__属性是一个字典，其中包括返回值类型的声明，假设要做位置参数的判断，无法和字典中的声明对应，使用inspect模块。

inspect模块：

提供获取对象信息的函数，可以经检查函数和类，类型检查。

5、inspect 模块

# NO 1 引入inspect 模块，获取函数 签名 以及 参数（形参） 类型注解# inspect.isfunction(object) 是否是函数
# inspect.isclass(object) 是否是类
# inspect.ismethod() 是否是类的方法
# inspect.isfunction() 是否是函数
# inspect.isgenerator() 是否是生成器对象
# inspect.isgeneratorfunction() 是否是生成器函数
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import  inspectdef add(x:int, y:int) -> int:# 返回值的注解return  x + yprint(add.__name__) # 返回的是 str类型 ‘add'print(inspect.isfunction(add)) # True 是函数，可以用来判断sig = inspect.signature(add)
print(sig) # (x: int, y: int) -> int 签名print(add.__annotations__,'---------')# {'x': <class 'int'>, 'y': <class 'int'>, 'return': <class 'int'>} ---------params = sig.parameters # 获取参数，以及参数类型注解
print(params) # OrderedDict([('x', <Parameter "x: int">), ('y', <Parameter "y: int">)])
# 3.6之后使用了有序字典，所以是有顺序的！！！
# 注意 key 是字符串，并不是形参的标识符，并不是把形参str(x) 这是不对的！这是把x对应的值给类型转换，并不是'x'
# 基本概念要清楚！# 参数类型 （内置的一种新类型)
for i, (k,param) in enumerate(params.items()):print(i,k, param)
#     from inspect import Parameter
#     param:Parameter ##变量类型注解，在pycharm 中就可以用 点 就可以获取下拉列表# 上面的这两句只是为了获取 属性，免得去查 帮助，即：参数类型 的 属性print(param.name, param.default, param.annotation, param.kind)
# 0 x x: int
# x <class 'inspect._empty'> <class 'int'> POSITIONAL_OR_KEYWORD
''' x 是 参数名----默认值是 空--------参数的属性注解 -------形参类型 位置参数或者关键字'''
# 1 y y: int
# y <class 'inspect._empty'> <class 'int'> POSITIONAL_OR_KEYWORDprint('+' , params['x'].annotation)
print('+' , params['x'])def a(*args, **kwargs): # args 只有名字 和passsig = inspect.signature(a)
print(sig)
params = sig.parameters
print(params)
for k,v in params.items():print(v.name,v.default,v.annotation,v.kind)
# (*args, **kwargs)
# OrderedDict([('args', <Parameter "*args">), ('kwargs', <Parameter "**kwargs">)])
# args <class 'inspect._empty'> <class 'inspect._empty'> VAR_POSITIONAL
# # kwargs <class 'inspect._empty'> <class 'inspect._empty'> VAR_KEYWORD

signature(callable) 获取签名（函数签名包含了一个函数的信息，包括函数名，他的参数类型，它所在的类和命名空间及其他信息）

Parameter 对象：

保存在元组中，是只读的
name，参数名字
annotation，参数的直接，可能没有定义
default，参数的缺省值，可能没有定义
empty，特殊的类，用来标记default 属性或者注释annotation属性的空值
kind，实参如何绑定到形参，值必须是位置参数提供
POSITION_ONLY 值必须是位置参数提供，事实上，python中没有，被下一项包括
POSITION_OR_KEYWORD 值可以作为关键字或者位置参数提供
VAR_POSITIONAL 勒边位置参数，对应args
KEYWORD_ONLY 对应或者*args之后出现的非可变关键字参数
VAR_KEYWORD 可变关键字参数，对应**kwargs

6、参数检查的实现

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NO 2 类型检查
import inspect
import timedef check(fn):def wrapper(*args, **kwargs):sig = inspect.signature(fn) # 签名params = sig.parameters # 有序字典values = list(params.values()) # 参数类型flag = Truefor i,x in enumerate(args):param:Parameter = values[i]if not isinstance(x, param.annotation):print(x,'not')flag = False #只要发现一个就不要往后了else:print(x,'ok')if not flag:raise  TypeError('sssss')return fn(*args, **kwargs)return wrapper@check
def add(x:int, y:int=6) -> int:return x + yadd(4,5)
# 4 ok
# 5 ok# NO2
import inspect
import timedef check(fn):def wrapper(*args, **kwargs):sig = inspect.signature(fn) # 签名params = sig.parameters # 有序字典values = list(params.values()) # 参数类型flag = Truefor i,x in enumerate(args):param:Parameter = values[i]if not isinstance(x, param.annotation):print(x,'not')flag = False #只要发现一个就不要往后了else:print(x,'ok')for k,v in kwargs.items():param: Parameter = params[k]# 如果参数注解为空 inspect._empty 或者写成 param.emptyif param.annotation != inspect._empty and not isinstance(v, param.annotation):print(v, 'not---')else:print(v, 'ok-----')# if not flag:#     raise  TypeError('sssss')return fn(*args, **kwargs)return wrapper# @check
# def add(x, y:int=6) -> int:
#     return x + y
#
#
# add(x=4,y=5)
# # 4 ok-----
# # 5 ok-----# @check
# def add(x:int, y:int=6) -> int:
#     return x + y
#
#
# add(4,y=5)
# # 4 ok
# # 5 ok-----
#
# @check
# def add(x:str, y:int=6) -> int:
#     return x + y
#
#
# add(4,y=5)
# # 4 not
# # 5 ok-----

补：insect 的is 函数

inspect.ismodule(object)
Return true if the object is a module.inspect.isclass(object)
Return true if the object is a class, whether built-in or created in Python code.inspect.ismethod(object)
Return true if the object is a bound method written in Python.inspect.isfunction(object)
Return true if the object is a Python function, which includes functions created by a lambda expression.inspect.isgeneratorfunction(object)
Return true if the object is a Python generator function.inspect.isgenerator(object)
Return true if the object is a generator.inspect.iscoroutinefunction(object)
Return true if the object is a coroutine function (a function defined with an async def syntax).New in version 3.5.inspect.iscoroutine(object)
Return true if the object is a coroutine created by an async def function.New in version 3.5.inspect.isawaitable(object)
Return true if the object can be used in await expression.Can also be used to distinguish generator-based coroutines from regular generators:New in version 3.5.inspect.isasyncgenfunction(object)
Return true if the object is an asynchronous generator function, for example:New in version 3.6.inspect.isasyncgen(object)
Return true if the object is an asynchronous generator iterator created by an asynchronous generator function.New in version 3.6.inspect.istraceback(object)
Return true if the object is a traceback.inspect.isframe(object)
Return true if the object is a frame.inspect.iscode(object)
Return true if the object is a code.inspect.isbuiltin(object)
Return true if the object is a built-in function or a bound built-in method.inspect.isroutine(object)
Return true if the object is a user-defined or built-in function or method.inspect.isabstract(object)
Return true if the object is an abstract base class.inspect.ismethoddescriptor(object)
Return true if the object is a method descriptor, but not if ismethod(), isclass(), isfunction() or isbuiltin() are true.

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