总结的几个python函数方法设计原则

在任何编程语言中,函数的应用主要出于以下两种情况:

1.代码块重复,这时候必须考虑用到函数,降低程序的冗余度
2.代码块复杂,这时候可以考虑用到函数,增强程序的可读性

当流程足够繁杂时,就要考虑函数,及如何将函数组合在一起。在python中做函数设计,主要考虑到函数大小、聚合性、耦合性三个方面,这三者应该归结于规划与设计的范畴。高内聚、低耦合则是任何语言函数设计的总体原则。

1.如何将任务分解成更有针对性的函数从而导致了聚合性
2.如何设计函数间的通信则又涉及到耦合性
3.如何设计函数的大小用以加强其聚合性及降低其耦合性

【聚合】

每个函数只做一件事

完美的程序设计,每个函数应该而且只需做一件事。
比如说:把大象放进冰箱分三步:把门打开、把大象放进去、把门关上。
这样就应该写三个函数而不是一个函数拿所有的事全做了。这样结构清晰,层次分明,也好理解!

【大小】

保持简单、保持简短

python即是面向过程的语言,也是面向对象的语言,但更多的是充当脚本语言的角色。
同样的功能,使用python来实现其代码长度也许是c/c++/java等语言的1/3. 几百行代码就能实现不小的功能!
如果项目中设计的一个函数需要翻页才能看完的话,就要考虑将函数拆分了。
在python自带的200多个模块中,很少看到某个函数有两、三页的。
python代码以简单明了著称,一个过长或者有着深层嵌套的函数往往成为设计缺陷的征兆。

【耦合】

输入使用参数、输出使用return语句

这样做可以让函数独立于它外部的东西。参数和return语句就是隔离外部依赖的最好的办法。

慎用全局变量

第一重考虑: 全局变量通常是一种蹩脚的函数间的进行通信的方式。
它会引发依赖关系和计时的问题,从而会导致程序调试和修改的困难。

第二重考虑: 从代码及性能优化来考虑,本地变量远比全局变量快。
根据python对变量的搜索的先后顺序: 本地函数变量==》上层函数变量==》全局变量==》内置变量
从上面可以看出,本地变量优先被搜索,一旦找到,就此停下。下面专门对其做了测试,测试结果如下:

import profile
a = 5
def param_test():
b = 5
res = 0
for i in range(100000000):
res = b + i
return res
if __name__==’__main__’:
profile.run(‘param_test()’)
>>> ===================================== restart =====================================
>>>
5 function calls in 37.012 seconds #全局变量测试结果:37 秒
ordered by: standard name
ncalls tottime percall cumtime percall filename:lineno(function)
1 19.586 19.586 19.586 19.586 :0(range)
1 1.358 1.358 1.358 1.358 :0(setprofile)
1 0.004 0.004 35.448 35.448 :1()
1 15.857 15.857 35.443 35.443 learn.py:5(param_test)
1 0.206 0.206 37.012 37.012 profile:0(param_test())
0 0.000 0.000 profile:0(profiler)
>>> ===================================== restart =====================================
>>>
5 function calls in 11.504 seconds #局部变量测试结果: 11 秒
ordered by: standard name
ncalls tottime percall cumtime percall filename:lineno(function)
1 3.135 3.135 3.135 3.135 :0(range)
1 0.006 0.006 0.006 0.006 :0(setprofile)
1 0.000 0.000 11.497 11.497 :1()
1 8.362 8.362 11.497 11.497 learn.py:5(param_test)
1 0.000 0.000 11.504 11.504 profile:0(param_test())
0 0.000 0.000 profile:0(profiler)

避免改变可变类型参数

python数据类型比如说列表、字典属于可变对象。在作为参数传递给函数时,有时会像全局变量一样被修改。

这样做的坏处是:增强了函数之间的耦合性,从而导致函数过于特殊和不友好。维护起来也困难。

这个时候就要考虑使用切片s[:]和copy模块中的copy()函数和deepcopy()函数来做个拷贝,避免修改可变对象

具体参考这篇文章: python中的深浅拷贝详解

避免直接改变另一个模块中的变量

比如说在b.py文件中导入a模块,a中有变量pi = 3.14, 但b.py想将其修改为:pi = 3.14159, 在这里你就搞不清楚变量pi原先的值到底是多少。碰到这种情况,可以考虑用易懂的函数名来实现:

#模块a.py
pi = 3.14
def setpi(new):
pi = new
return pi

这样既有自己想要的pi的值,又没有改变a模块中pi的值

import a
pi = a.setpi(3.14159)
print pi;a.pi

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