Python 3.9，来了！

Python 3.9，来了！

过去一年，来自世界各地的开发者们一直在致力于 Python3.8 的改进。Python 3.9 beta 版本已经存在了一段时间，第一个正式版本于 2020年 10 月 5 日发布。

每个 Python 版本都包含新开发和改进的功能，Python 3.9 也不例外。

下面介绍 Python 3.9 几个主要的新功能。

1. 字典（合并&更新）运算符

字典是 Python 中最基础的数据结构之一，并且随着 python 版本的迭代，性能得到不断地优化。

Python3.9 中，合并 (|) 和更新 (|=) 运算符已添加到dict类中。这些更新完善了现有的dict.update和{** d1，** d2}方法。

传统合并字典的方法：

>>> pycon = {2016: "Portland", 2018: "Cleveland"} # 字典1
>>> europython = {2017: "Rimini", 2018: "Edinburgh", 2019: "Basel"} # 字典2

# 方法一
>>> {**pycon, **europython}
{2016: 'Portland', 2018: 'Edinburgh', 2017: 'Rimini', 2019: 'Basel'}

#方法二
>>> merged = pycon.copy()
>>> for key, value in europython.items():
...     merged[key] = value
...
>>> merged
{2016: 'Portland', 2018: 'Edinburgh', 2017: 'Rimini', 2019: 'Basel'}

这两种方法都合并了字典而不更改原始数据。请注意，字典 1 中“Cleveland”已被合并的字典 2 中“Edinburgh”覆盖。

你也可以更新字典 1：

>>> pycon.update(europython)
>>> pycon
{2016: 'Portland', 2018: 'Edinburgh', 2017: 'Rimini', 2019: 'Basel'}

新版本的 Python 引入了两个新的字典运算符：合并(|)和更新(|=)。你可以使用|合并两个字典，而|=用于更新字典：

>>> pycon = {2016: "Portland", 2018: "Cleveland"}
>>> europython = {2017: "Rimini", 2018: "Edinburgh", 2019: "Basel"}

>>> pycon | europython  # 合并
{2016: 'Portland', 2018: 'Edinburgh', 2017: 'Rimini', 2019: 'Basel'}

>>> pycon |= europython # 更新
>>> pycon
{2016: 'Portland', 2018: 'Edinburgh', 2017: 'Rimini', 2019: 'Basel'}

d1|d2和 {** d1，** d2}的作用类似，都用于合并字典取并集，遇到相同key，后者会将前者覆盖。

使用|的优势之一是它适用于类似字典的类型，并在合并后保持原来的类型：

>>> from collections import defaultdict
>>> europe = defaultdict(lambda: "", {"Norway": "Oslo", "Spain": "Madrid"})
>>> africa = defaultdict(lambda: "", {"Egypt": "Cairo", "Zimbabwe": "Harare"})

>>> europe | africa
defaultdict(lambda> at 0x7f0cb42a6700>,
  {'Norway': 'Oslo', 'Spain': 'Madrid', 'Egypt': 'Cairo', 'Zimbabwe': 'Harare'})

>>> {**europe, **africa}
{'Norway': 'Oslo', 'Spain': 'Madrid', 'Egypt': 'Cairo', 'Zimbabwe': 'Harare'}

|=的作用是更新字典，类似于.update()：

>>> libraries = {
...     "collections": "Container datatypes",
...     "math": "Mathematical functions",
... }
>>> libraries |= {"zoneinfo": "IANA time zone support"}
>>> libraries
{'collections': 'Container datatypes', 'math': 'Mathematical functions',
 'zoneinfo': 'IANA time zone support'}

|=还可以将类似字典的数据结构用于更新：

>>> libraries |= [("graphlib", "Functionality for graph-like structures")]
>>> libraries
{'collections': 'Container datatypes', 'math': 'Mathematical functions',
 'zoneinfo': 'IANA time zone support',
 'graphlib': 'Functionality for graph-like structures'}

2. 删除字符串前缀和后缀

在 Python 3.9 中，可以使用.removeprefix()和.removesuffix()分别删除字符串的开头或结尾：

>>> "three cool features in Python".removesuffix(" Python")
'three cool features in'

>>> "three cool features in Python".removeprefix("three ")
'cool features in Python'

>>> "three cool features in Python".removeprefix("Something else")
'three cool features in Python'

有人会说.strip方法也可以呀，但是该方法会出现误删操作：

>>> "three cool features in Python".strip(" Python")
'ree cool features i'

可以看到，明明想删掉结尾的单词 python，但是开头的 there 也被删除了一部分 -Th。 

所以.removeprefix()和.removesuffix()可能更精准一些。

3. 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
>>> ZoneInfo("America/Vancouver")
zoneinfo.ZoneInfo(key='America/Vancouver')

>>> 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

4. 内置集合类型用于类型提示

在类型提示中，现在可以将内置集合类型（例如 list 和 dict）用作泛型类型，而不必从typing中导入相应的大写类型（例如 List 或 Dict）。

def greet_all(names: list[str]) -> None:
    for name in names:
        print("Hello", name)

5. 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']

6. 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

7. 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。

参考：realpython、python 文档