Python Academy

Создаем пакеты

Пакет в Python — это, грубо говоря, папка с другими папками и модулями. Помимо разделения частей проекта, пакеты нужны для формирования пространства имен, чтобы можно работать с пакетами и модулями через точку, как в примере выше.

При импорте вида from package import * будет подключены либо все модули и объекты модуля __init__.py, либо то, что находится в переменной __all__ в том же модуле __init__.py — подробнее про эту переменную было в посте ранее.

Также примечателен файл init.py, который раньше был обязателен для создания пакетов. С версии Python 3.3 его необходимость пропала. Однако его функциональность на этом не заканчиваются.

#модули #пакеты

Метод ljust()

Делает длину строки не меньшей width, по необходимости заполняя последние символы символом fillchar.

Добавляем классу большую функциональность

На прошлой неделе мы объясняли декоратор @classmethod, а сейчас рассмотрим @staticmethod.

@staticmethod можно воспринимать как метод, который "не знает, к какому классу относится". Он просто получает переданные аргументы, без неявного первого аргумента, и его определение не изменяется через наследование. Еще раз: статические методы прикреплены к классу лишь для удобства — и не могут менять состояние ни класса, ни его экземпляра.

Зачем использовать. Статические методы делают код более читабельным и повторно используемым. Его также удобнее использовать для импорта по сравнению с обычными функциями, поскольку функцию не нужно отдельно импортировать.

В чем же разница?
@classmethod используется в суперклассе для определения того, как метод должен вести себя, когда он вызывается разными дочерними классами.
@staticmethod используется, когда мы хотим вернуть объект, независимо от вызываемого дочернего класса.

Получение срезов итераторов

Если вы попытаетесь получить срез итератора, то столкнётесь с ошибкой TypeError, сообщающей о том, что на объект-генератор нельзя оформить подписку. Однако эта проблема поддаётся решению (см картинку).

Воспользовавшись методом itertools.islice, можно создать объект islice, который представляет собой итератор, выдающий нужные элементы. Однако здесь важно отметить то, что эта конструкция использует все элементы генератора вплоть до начала среза и все элементы в объекте islice.

#python

Точка входа

В некоторых языках программирования есть функции main(), с которых начинается выполнение программы. Но в Python весь код исполняется построчно.

Как вариант, многие пишут основную логику программы в обычную функцию main(), а вызывают ее только в условии if __name__ == '__main__'. Здесь стоит объяснить отдельно про то, что такое __name__.

Переменная __name__ — это специальная переменная, которая будет равна '__main__', только если файл запускается как основная программа. А при импорте в качестве модуля выставляется равной имени модуля.

Таким образом, программа корректно заработает, только если запустить ее напрямую. Если импортировать ее как модуль в другой скрипт, то условие не сработает.

#main

Упрощение создания операторов сравнения

Для создания объектов с поддержкой операторов сравнения в классе обычно требуется реализовать большое количество магических методов, а именно – __lt__, __le__, __eq__, __ne__, __gt__, __ge__.

Про то, что делает каждый из них расскажем отдельным постом, но сейчас покажем, как можно сильно упростить реализацию подобного класса. Для этого можно использовать декоратор total_ordering из пакета functools.

В таком случае достаточно реализовать в классе только __lt__ и __eq__. Эти два метода являются минимумом, который нужен декоратору для конструирования остальных методов.

#классы

Отправляем универсальные уведомления

Наткнулся на интересный пакет notifiers, который позволяет отправлять уведомления на почту, через Телеграм бота, в Слэк и еще много куда. Всего доступно 16 провайдеров, подробнее про них в документации.

В функцию get_notifier передаем название провайдера в виде строки и получаем объект, с которым можно работать. Отправить уведомление можно с помощью универсального метода notify.

Если не уверены, какие аргументы нужно передать для отправки уведомления, то можете посмотреть их через атрибут required у созданного объекта.

Например, для Телеграма нужно передать токен бота, айди чата и само сообщение. В случае с почтой необходимо указать логин, пароль, адресата и также сообщение.

#уведомления #notifiers

Преобразования текста в аудио с помощью Python

Для преобразования текста в аудио на Python можно использовать библиотеку gTTS (Google Text-to-Speech).

В данном примере мы используем текст "Привет!» на русском языке, создаем объект gTTS и сохраняем аудиофайл "hello.mp3". Затем мы воспроизводим аудиофайл с помощью утилиты mpg321.

Многопоточность

В модуле threading новый поток выполнения может начинаться с нового threading.Thread и присвоения ему функции для выполнения.

Параметр target ссылается на функцию (или вызываемый объект), который будет работать. Нить не начнет выполнение до start, также не будет вызываться Thread объекта.

Когда my_thread завершается, вызов start выкинет исключение RuntimeError. Если вы хотите запустить Thread в фоновом режиме, то передавайте daemon=True или установите my_thread.daemon в True перед вызовом start().

#потоки #многопоточность

Получаем гласные

Этот пример возвращает в строке найденные гласные "a e i o u". Это может оказаться полезным при поиске или обнаружении гласных.

Работаем с картинками в Python

Библиотека Pillow — это очень мощный, быстрый и удобный инструмент для обработки графики в Python.

В сегодняшнем примере мы применим ее для конвертации картинки в черно-белую, обратим цвета, вертикально отзеркалим и сохраним в файл.

Метод Image.open('resources/img/cat.jpg') считывает картинку из папки.

img.convert('L') трансформирует картинку в черно-белую.

ImageOps.invert(image) обращает цвета.

img.transpose(Image.FLIP_LEFT_RIGHT) вертикально отзеркаливает картинку.

img.save('grayscale_cat.jpg') сохранит картинку на диске.

Протоколы

Термины "протокол итератора" или "протокол дескрипторов" уже привычны и используются давно. Но теперь можно описывать протоколы в виде кода и проверять их соответствие на этапе статического анализа.

Протокол описывается как обычный класс, наследующийся от Protocol. Он может иметь методы (в том числе с реализацией) и поля. Реальные классы, реализующие протокол могут наследоваться от него, но это не обязательно, как показано в примере.

Хоть это и не совсем интерфейсы, но все же классная штука. Еще важно, что протоколы, как и все остальные фишки аннотаций типов, используются в основном со статически типизированным mypy.

#typing #аннотации

Итерируемый счетчик

Еще один классный итератор из itertools — это count, который генерирует бесконечную последовательность чисел.

В аргументах можно задать значения start и step: первый отвечает за начальное значение, а второе за шаг, как и в range.

Обычно count редко используют с циклом for. Чаще можно встретить случаи с функциями типа zip или map.

#itertools

Altair

Библиотека Altair — это декларативная библиотека для создания статистических визуализаций. Она основана на спецификации Vega-Lite и позволяет создавать сложные графики с минимальным количеством кода.

Altair предоставляет простой синтаксис для создания графиков, а также интегрируется с Jupyter Notebook и JupyterLab для интерактивного отображения графиков.

Результат работы кода — столбчатая диаграмма, отображающая цены на разные виды фруктов.

Если вы хотите сохранить график в виде файла, вы можете использовать метод save().

*На втором изображении представлен результат работы программы.

Метод sets.issubset()

Метод sets.issubset() позволяет проверить находится ли каждый элемент множества sets в последовательности other. Метод возвращает True, если множество sets является подмножеством итерируемого объекта other, если нет, то вернет False.

Синтаксис:
sets.issubset(other).

Редирект вывода программы

В contextlib есть еще один прикольный контекстный менеджер — redirect_stdout, позволяющий перенаправить стандартный вывод программы.

Контекстный менеджер принимает аргумент, в котором мы можем указать, куда должен переправляться весь вывод в последующем блоке.

Таким образом, данные из print() в контекстом менеджере будут переправлены в открытый ранее файл, так как мы его передали в аргумент redirect_stdout.

Убедится в этом можем, открыв файл заново и прочитав оттуда данные.

#contextlib

Indico

Indico — это мощная библиотека Python для извлечения информации из неструктурированных текстов, изображений и PDF-файлов. Она позволяет вам выполнять задачи обработки естественного языка (NLP), компьютерного зрения (CV) и машинного обучения (ML) с помощью простых и понятных API.

https://pypi.org/project/indico/

Слоты в классах

По умолчанию в Python в классах используется словарь __dict__ для хранения атрибутов, который создается по умолчанию при создании экземпляра класса. Данная особенность позволяет динамически в рантайме добавлять атрибуты, но от сюда появляются соответствующие проблемы с производительностью.

В случаях, когда мы сразу точно знаем все атрибуты, используемые в классе, мы можем воспользоваться атрибутом __slots__, который позволяет задать ограниченный список аргументов для класса. В этом случае словарь __dict__ не будет создаваться, что позволит сэкономить память и поднять производительность.

#class #slots

Создание дочернего процесса

Метод os.fork() создаёт дочерний процесс в том же месте кода, вызывая системную функцию fork(), и возвращает PID (Process Identifier), который равен PID дочернего процесса в родительском процессе и нулю в новом.

Кстати, получается интересный случай, в коде примера выполняется и блок if, и else. Если не знать про os.fork() и посмотреть вывод подобного кода, то возникнет много вопросов.

#os #fork #процессы