functools下的partial模块应用
问题
你有一个被其他python代码使用的callable对象,可能是一个回调函数或者是一个处理器, 但是它的参数太多了,导致调用时出错。
解决方案
如果需要减少某个函数的参数个数,你可以使用 functools.partial()
。 partial()
函数允许你给一个或多个参数设置固定的值,减少接下来被调用时的参数个数。 为了演示清楚,假设你有下面这样的函数:
def spam(a, b, c, d):
print(a, b, c, d)
现在我们使用 partial()
函数来固定某些参数值:
>>> from functools import partial
>>> s1 = partial(spam, ) # a =
>>> s1(, , ) >>> s1(, , ) >>> s2 = partial(spam, d=) # d =
>>> s2(, , ) >>> s2(, , ) >>> s3 = partial(spam, , , d=) # a = , b = , d =
>>> s3() >>> s3() >>> s3() >>>
可以看出 partial()
固定某些参数并返回一个新的callable对象。这个新的callable接受未赋值的参数, 然后跟之前已经赋值过的参数合并起来,最后将所有参数传递给原始函数。
讨论
本节要解决的问题是让原本不兼容的代码可以一起工作。下面我会列举一系列的例子。
第一个例子是,假设你有一个点的列表来表示(x,y)坐标元组。 你可以使用下面的函数来计算两点之间的距离:
points = [ (, ), (, ), (, ), (, ) ] import math
def distance(p1, p2):
x1, y1 = p1
x2, y2 = p2
return math.hypot(x2 - x1, y2 - y1)
说明一下这里的math.hypot默认是以坐标原点为几点计算坐标到原点的直线距离
import math
print(math.hypot(,))
>>>
现在假设你想以某个点为基点,根据点和基点之间的距离来排序所有的这些点。 列表的 sort()
方法接受一个关键字参数来自定义排序逻辑, 但是它只能接受一个单个参数的函数(distance()很明显是不符合条件的)。 现在我们可以通过使用 partial()
来解决这个问题:
>>> pt = (, )
>>> points.sort(key=partial(distance,pt))
>>> points
[(, ), (, ), (, ), (, )]
>>>
更进一步,partial()
通常被用来微调其他库函数所使用的回调函数的参数。 例如,下面是一段代码,使用 multiprocessing
来异步计算一个结果值, 然后这个值被传递给一个接受一个result值和一个可选logging参数的回调函数:
def output_result(result, log=None):
if log is not None:
log.debug('Got: %r', result) # A sample function
def add(x, y):
return x + y if __name__ == '__main__':
import logging
from multiprocessing import Pool
from functools import partial logging.basicConfig(level=logging.DEBUG)
log = logging.getLogger('test') p = Pool()
p.apply_async(add, (, ), callback=partial(output_result, log=log))
p.close()
p.join()
当给 apply_async()
提供回调函数时,通过使用 partial()
传递额外的 logging
参数。 而 multiprocessing
对这些一无所知——它仅仅只是使用单个值来调用回调函数。
作为一个类似的例子,考虑下编写网络服务器的问题,socketserver
模块让它变得很容易。 下面是个简单的echo服务器:
from socketserver import StreamRequestHandler, TCPServer class EchoHandler(StreamRequestHandler):
def handle(self):
for line in self.rfile:
self.wfile.write(b'GOT:' + line) serv = TCPServer(('', ), EchoHandler)
serv.serve_forever()
不过,假设你想给EchoHandler增加一个可以接受其他配置选项的 __init__
方法。比如:
class EchoHandler(StreamRequestHandler):
# ack is added keyword-only argument. *args, **kwargs are
# any normal parameters supplied (which are passed on)
def __init__(self, *args, ack, **kwargs):
self.ack = ack
super().__init__(*args, **kwargs) def handle(self):
for line in self.rfile:
self.wfile.write(self.ack + line)
这么修改后,我们就不需要显式地在TCPServer类中添加前缀了。 但是你再次运行程序后会报类似下面的错误:
Exception happened during processing of request from ('127.0.0.1', )
Traceback (most recent call last):
...
TypeError: __init__() missing required keyword-only argument: 'ack'
初看起来好像很难修正这个错误,除了修改 socketserver
模块源代码或者使用某些奇怪的方法之外。 但是,如果使用 partial()
就能很轻松的解决——给它传递 ack
参数的值来初始化即可,如下:
from functools import partial
serv = TCPServer(('', ), partial(EchoHandler, ack=b'RECEIVED:'))
serv.serve_forever()
在这个例子中,__init__()
方法中的ack参数声明方式看上去很有趣,其实就是声明ack为一个强制关键字参数。 关于强制关键字参数问题我们在7.2小节我们已经讨论过了,读者可以再去回顾一下。
很多时候 partial()
能实现的效果,lambda表达式也能实现。比如,之前的几个例子可以使用下面这样的表达式:
points.sort(key=lambda p: distance(pt, p))
p.apply_async(add, (, ), callback=lambda result: output_result(result,log))
serv = TCPServer(('', ),
lambda *args, **kwargs: EchoHandler(*args, ack=b'RECEIVED:', **kwargs))
这样写也能实现同样的效果,不过相比而已会显得比较臃肿,对于阅读代码的人来讲也更加难懂。 这时候使用 partial()
可以更加直观的表达你的意图(给某些参数预先赋值)。
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