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你的想象力限制了 Python 能力,自動化識別函數調用關系,還能可視化

來源: 責編: 時間:2023-12-14 16:35:42 251觀看
導讀前言我喜歡用 python 做一些臨時性數據工作,簡單情況下,直接一把梭寫到底。比如簡單的多文件合并數據:定義函數?一輩子都不可能。不過,稍微復雜一些的情況,比如下面是 tableau prep 數據任務挑戰中一道簡單題目——尋找可能

前言

我喜歡用 python 做一些臨時性數據工作,簡單情況下,直接一把梭寫到底。比如簡單的多文件合并數據:rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

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定義函數?一輩子都不可能。rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

不過,稍微復雜一些的情況,比如下面是 tableau prep 數據任務挑戰中一道簡單題目——尋找可能具有欺詐性的交易。rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

代碼畫風突變成這樣子:rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

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不讓我定義函數?想要我命了吧!rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

得益于 pandas 的管道功能,我們可以更容易管理復雜的數據任務代碼。關于如何以正確的思路使用 pandas 管道(pipe) ,具體可以查看我的 pandas 專欄。rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

數據處理是一種"重流程"的編程。但是,你會發現,上面的代碼不管如何劃分,你也無法容易理清楚數據流程。這才是痛點。rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

那如果有一種工具,可以把函數調用關系,以可視化方式展示給你,并且你可以輕松查看每一步處理結果的數據,還能直接跳轉到具體代碼行?看看演示:rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

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  • 自動生成函數調用圖。流程圖可以縮放,拖動平移
  • 點擊每個節點,下方出現函數處理結果的表數據。還可以通過勾選,快速篩選數據

當然,如果不能快速定位到代碼,那就沒有意思。rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

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工具使用 nicegui 制作。rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

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pandas 專欄馬上開始最后關于工程化的階段,本節介紹的可視化工具就是為了專欄而制作。工程化的章節內容,將會是大量 tableau prep 數據處理挑戰任務實戰。rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

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要做到這樣的可視化,必需找到一種方式,可以在 python 中,自動化識別函數調用關系。rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

今天,我們探討一下,如何做到這一切。重點是分享里面涉及到的 python 知識。rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

目前我想到3種實現方式,本文講解其中一種。rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

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驗證想法

要設計一個新的功能,我們需要從最簡單的問題開始,驗證想法是否能行。假設兩個簡單的函數rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

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  • 在函數 b 中,調用了 函數 a

現在我們需要的是,得到一個記錄信息,能反映出,函數 b 中,使用了函數 a。rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

python 中可以做到嗎?rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

這涉及 python 中一個概念——閉包。直觀來說,閉包就是一個函數中,直接使用了外部定義的變量。就像上面例子中,函數 b 中并沒有定義變量 a,那么代碼中使用的變量 a ,就是外部定義的函數 a。rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

我們可以使用 inspect 模塊的 getclosurevars 獲取閉包變量。rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

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  • 注意, 我們沒有執行函數 b
  • 得到的是一個 ClosureVars 對象。其中有一個 globals 屬性,可以獲取函數中全局閉包變量映射表(字典)

注意字典的 value 是函數對象。有了函數對象,我們就可以獲取它的一切信息。比如函數定義在哪個文件的哪一行,有什么參數等等。rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

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現在,可以把功能封裝起來,看起來像這樣子:rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

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  • 行37:我們只關注函數之間的調用,所以這里做了過濾

這樣子調用:rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

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準確控制

但是,現在是通過我們手工傳入函數 b ,這樣子太麻煩了。在實際使用中,我們希望直接調用一個函數,就能自動檢測當前環境所有的全局變量,并找出調用關系。rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

有小伙伴可能會想到,可以用 globals 函數獲取所有的全局變量字典。但是不適合我們的情況。因為我們的功能函數是單獨定義在一個模塊文件中。rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

如果在我們定義的函數中使用 globals,只會獲取到當前模塊的全局變量。rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

此時仍然可以使用 inspect 模塊的 currentframe 獲取當前調用幀棧,從而獲取上一層幀棧:rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

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這里的意思就是:"誰調用我,我就拿了誰的全局變量"。rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

剩下就非常簡單,遍歷這個字典,篩選出函數對象,然后調用之前定義的 get_func_relationships :rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

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  • 行81:得到的是一個 列表中的列表
  • 行80:使用 itertools 模塊的 chain 給展開成一層列表

這里還存在一些問題,我們希望它不要什么函數都獲取,由使用者為需要檢測關系的函數打上標記。比如:rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

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只有打上 @check 裝飾器的函數,才需要獲取調用關系。rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

只需要創建一個類即可:rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

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裝飾器知識點以前就有講解。rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

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我們需要把之前的功能函數中的目標類型判斷修改為 TargetFn :rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

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一切就緒:rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

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  • 行1:使用時,先導入
  • 行8:需要檢測的函數,打上裝飾器

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  • 行40:只需要在最后調用 build_all_relationships 即可

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有了關系信息,做功能界面就沒有太大難度了。rYI28資訊網——每日最新資訊28at.com

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