Python作為一門動(dòng)態(tài)語言，其變量的類型可以自由變化。這個(gè)特性提高了代碼的開發(fā)效率，卻也增加了閱讀代碼和維護(hù)代碼的難度。

假設(shè)有一個(gè)變量is_request_finished，從名字上來看，這個(gè)變量的值應(yīng)該為True或者False，在寫代碼的時(shí)候，最初也確實(shí)是這樣定義的。但是可能由于某些原因，在某一次賦值的時(shí)候，is_request_finished = 'True'。此時(shí)，如果代碼的單元測試不夠完善，那么if is_request_finished在is_request_finished = True和is_request_finished = 'True'的時(shí)候都成立，問題被隱藏了。但是當(dāng)is_request_finished = 'False'的時(shí)候，由于'False'作為一個(gè)非空字符串，就會(huì)使得if is_request_finished依然成立，從而使程序的行為發(fā)現(xiàn)異常。

單個(gè)變量的類型異常也許還容易發(fā)現(xiàn)，但是如果變量是放在字典或者列表里面，那就比較麻煩了。假設(shè)需要保存一段個(gè)人信息，于是創(chuàng)建了下面這樣一個(gè)列表套字典的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

這種方式開發(fā)起來非常的快速而方便，但是其他人甚至是開發(fā)者自己在一段時(shí)間以后讀代碼，都會(huì)有一種想抽死自己的沖動(dòng)。因?yàn)楦静恢肋@個(gè)變量里面保存的是什么東西。

針對(duì)以上問題，常見的解決辦法有三種。

Type Hints 與 Variable Annotations

在PEP 484中，引入了Type Hints，在PEP 526中引入了Variable Annotations。它使得Python 3.6及以后的Python 代碼擁有了“聲明”變量類型的能力。這里的“聲明”之所以會(huì)打引號(hào)，是因?yàn)檫@個(gè)聲明是給IDE和人看的。這個(gè)聲明對(duì) Python 的解釋器無效。

Type Hints

PyCharm現(xiàn)在已經(jīng)可以比較好地支持Type Hints了。例如下面這一段代碼：

模擬一段上傳文件的函數(shù)，上傳成功以后返回True。接收一個(gè)參數(shù)url。在正常情況下，這個(gè)url應(yīng)該是一個(gè)字符串。于是，使用Type Hints，代碼可以變?yōu)椋?/p>

如果直接運(yùn)行，其運(yùn)行效果如下圖所示：

現(xiàn)在假設(shè)傳遞一個(gè)不是字符串的變量給upload函數(shù)，此時(shí)PyCharm就會(huì)提示類型有問題，如下圖所示：

但提示歸提示，強(qiáng)行運(yùn)行也是沒有問題的。這就說明Type Hints主要是給IDE和人用的，解釋器并不會(huì)關(guān)心類型正不正確。

如果修改這個(gè)函數(shù)的返回值，讓它不返回True或者False，PyCharm 也會(huì)發(fā)出警告：

Type Hints的官方文檔，可以參閱：typing —Support for type hints

Variable Annotations

對(duì)于Variable Annotations，如下圖所示，雖然目前PyCharm還不能很好地提示變量類型不對(duì)，但是人在讀代碼的時(shí)候，還是會(huì)起到一定的幫助。

除了這種寫法外，Variable Annotations還支持把類型寫在注釋中，如下圖所示：

雖然PyCharm不能起到很好的提示作用，但是可以使用一個(gè)第三方庫mypy來對(duì)代碼做靜態(tài)檢查，其運(yùn)行效果如下圖所示，可以發(fā)現(xiàn)賦值的類型與聲明的類型不一致(expression has type “str”, variable has type “bool”, 表達(dá)式的類型為“str”，變量的類型是“bool”)。

關(guān)于Variable Annotations的更多用法，可以參閱：Syntax for Variable Annotations關(guān)于Mypy，可以參閱它的官方文檔。

docstring

在docstring來標(biāo)注變量的類型，如下圖所示：

這種寫法可以用來提示一個(gè)函數(shù)，或者一個(gè)類它里面的各個(gè)變量的情況。但是詳細(xì)程度需要看開發(fā)者有沒有耐心把這個(gè)注釋寫清楚。

Bean

這種方法來自與Java Bean的思想，它主要用來解決列表套字典，字典套字典，字典套列表，列表套列表這種深層的嵌套關(guān)系。