Python3.9 的那些新特性

Python 3.9 已经发布，并开发了一些新特性，包括字典合并与更新、新的解析器、新的字符串函数等。

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Python 3.9 已于 10 月 5 日发布，新版本的特性，你 get 到了吗？对于 Python 程序员来说，这又是一个令人兴奋的时刻。
相比于之前的版本，Python 3.9 有哪些值得讨论的功能呢？
简而言之，从字典更新/合并到添加新的字符串方法，Python 3.9 添加了许多新特性。此外，Python 3.9 版本还引入了一种稳定、高性能的新型解析器。
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现在让我们一起探索 Python 3.9 的新特性。

Python 3.9：10 个有趣的新特性

1. 字典更新和合并

字典添加两个新的运算符：|和|=。|运算符用于合并字典，|= 运算符用于更新字典。

字典合并：

>>> a = {‘farhad’: 1, 'blog’: 2,'python’: 3}
>>> b = {’farhad’: 'malik’,'topic’: 'python3.9’}
>>> a | b
{’blog’: 2, 'python’: 3, ’farhad’:’malik’,'topic’: 'python3.9’}
>>> b | a
{’farhad’: 1,’blog’: 2, 'python’: 3,'topic’:’python3.9’ }

字典更新：

>>> a |= b
>>> a
{’blog’: 2, 'python’: 3,’farhad’:’malik’}

2. 新型字符串函数：删除前缀和后缀

Python 3.9 将两个新函数添加到 str 对象：

第一个函数用于删除前缀：str.removeprefix(prefix)

第二个函数用于删除后缀：str.removesuffix(suffix)

'farhad_python'.removeprefix('farhad_')
# returns python
'farhad_python'.removesuffix('_python')
# returns farhad

3. 统一的软件包导入错误

这与其说是一个特性，不如说是一个修复。当以前的Python导入版本出现不一致时，它的早期导入版本出现了 不一致的错误。

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builtins.__import__() 引发 ValueError 

importlib.__import__() 引发 ImportError
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__import__()现在引发ImportError而不是ValueError，这更有意义。

4. concurrent.futures 优化

concurrent.futures.Executor.shutdown() 中添加了一个新参数 cancel_futures。此参数可以取消尚未执行的并发任务。在 Python 3.9 之前主进程只有在所有并发任务完成后才能关闭 executor 对象。

新参数 cancel_futures 已被添加到 ThreadPoolExecutor 以及 ProcessPoolExecutor。它的工作方式是：当参数的值为 True 时，在调用 shutdown() 函数时取消所有待处理的任务。

5.随机字节生成

random模块中引入了一个名为randbytes的新方法来生成随机字节。Python已经可以通过3个不同的函数生成随机字节,但它们不能产生伪随机模式。

• os.getrandom()
• os.urandom()
• secrets.token_bytes()

这个random.random.randbytes函数可以以受控的方式生成随机字节，并且可以通过设置种子复制结果。不过，它只能在安全性不重要的情况下使用。

6. zoneinfo时区模块

zoneinfo是python3.9新引入的模块，zoneinfo可以访问Internet号码分配机构（IANA）时区数据库。IANA每年都会多次更新其数据库，这是时区信息的最权威来源。

使用zoneinfo，可以获得数据库中描述任何时区的对象：

>>> from zoneinfo import ZoneInfo
>>> from datetime import datetime, timedelta

>>> # 夏令时
>>> dt = datetime(2020, 10, 31, 12, tzinfo=ZoneInfo("America/Los_Angeles"))
>>> print(dt)
2020-10-31 12:00:00-07:00
>>> dt.tzname()
'PDT'

>>> # 标准时间
>>> dt += timedelta(days=7)
>>> print(dt)
2020-11-07 12:00:00-08:00
>>> print(dt.tzname())
PST

7. 最小公倍数（LCM）

Python长期以来一直具有用于计算两个数字的最大公约数（GCD）的功能：

>>> import math
>>> math.gcd(49, 14)
7

最小公倍数（LCM）与最大公约数（GCD）有关，可以根据GCD定义LCM：

>>> def lcm(num1, num2):
...     if num1 == num2 == 0:
...         return 0
...     return num1 * num2 // math.gcd(num1, num2)
...
>>> lcm(49, 14)
98

在Python 3.9中，不再需要定义自己的LCM函数，它新增了计算最小公倍数功能：

>>> import math
>>> math.lcm(49, 14)
98

8. 更强大的Python解析器

Python 3.9最酷的功能之一是大家在日常编程中不会注意到的功能，那就是解析器的更新。解析器是Python解释器的基本组件。在最新版本中，解析器已重新构建。

Python之前一直使用LL(1)解析器将源代码解析为解析树。你可以将LL(1)解析器视为一次读取一个字符，并解释源代码而无需回溯的解析器。

新解释器是基于PEG（parsing expression grammar）实现的，并非LL(1)。新解析器的性能可以与旧解析器媲美，在设计新语言功能时，PEG比LL(1)更灵活。

在整个标准库中，PEG解析器稍快一些，然而也使用了更多的内存。实际上，使用新解析器时，很难能感知到性能的好坏。

9. 拓扑排序

Python 3.9添加了一个新的模块graphlib，其中包含graphlib.TopologicalSorter类，以提供执行拓扑排序的功能。

>>> dependencies = {
...     "realpython-reader": {"feedparser", "html2text"},
...     "feedparser": {"sgmllib3k"},
... }
...

>>> from graphlib import TopologicalSorter
>>> ts = TopologicalSorter(dependencies)
>>> list(ts.static_order())
['html2text', 'sgmllib3k', 'feedparser', 'realpython-reader']

10. 异步编程和多进程优化

Python 3.9 对异步编程（asyncio）和多进程库进行了优化。

1. 由于安全问题的考虑，asyncio.loop.create_datagram_endpoint() 不再支持参数 reuse_address。

2. 新增了 coroutines、shutdown_default_executor() 和 asyncio.to_thread() 。shutdown_default_executor 负责关闭默认 executor，asyncio.to_thread() 主要用于在一条单独的线程中运行 IO 密集型函数，以避免事件循环。

关于多进程库的改进，Python 3.9 向 multiprocessing.SimpleQueue 类添加了新方法 close()。

此方法可以显式地关闭队列。这将确保队列关闭并且停留时间不会比预期长。值得注意的是，一旦关闭队列，就不能调用 get()、put() 和 empty() 方法。