Python编程：详解命名元组（namedtuple）的使用要点

前言

本文继续来介绍Python集合模块，这次主要简明扼要的介绍其内的命名元组，即namedtuple的使用。闲话少叙，我们开始——记得点赞、关注和转发哦~ ^_^

创建命名元组

Python集合中的命名元组类namedTuples为元组中的每个位置赋予意义，并增强代码的可读性和描述性。它们可以在任何使用常规元组的地方使用，且增加了通过名称而不是位置索引方式访问字段的能力。其来自Python内置模块collections。其使用的常规语法方式为：

import collections
XxNamedTuple = collections.namedtuple(typename, field_names):

如果导入的方式不同，比如:import collections as cAlias、from collections import namedtuple、from collections import namedtuple as NamedTuple等，这样我们创建的命名元祖子类的形式可以对应为：

XxNamedTuple = cAlias.namedtuple(……)
XxNamedTuple = namedtuple(……)
XxNamedTuple = NamedTuple(……)

其中：

参数typename：为返回的新元组子类XxNamedTuple指定一个字符串型类名称。新的子类用于创建类似元组的对象，所创建的对象具有可通过属性查找、位置索引以及迭代的方式来访问的相关字段。子类的实例还有一个有用的文档字符串(相当于帮助文档，带有typename和field_names)和一个有用的__repr__()方法，该方法以名称=值的格式列出元组内容。

参数field_names：是通常是一个字符串序列，如[' x '， ' y ']。作为可选方式，field_names也可以是一个字符串，但包含的相应字段名是用空格和/或逗号分隔，例如' x y '或' x, y '。

任何有效的Python标识符都可以用作命名字段名称,但不能以下划线（_）开始。有效的标识符包括字母、数字和下划线,但不要以数字或下划线开始,不能使用关键字,如class、return、global、pass或raise等。

为了理解NamedTuple是如何工作的，我们假设有一个Employee对象，其拥有id、name和age属性。请看代码示例清单：

运行程序输出结果类似如下：

Employee(id='111', name='Solo Cui ', age='18')
按索引方式访问Employee的名子为 : Solo Cui
Employee(id='222', name='Annie Kent', age='26')
按键（字段名）访问Employee的名子为 : Annie Kent

另外，创建命名元组的函数中其它几个参数用的少，这里仅作简单介绍：

参数rename：如果rename为true，无效的字段名将自动替换为位置名。例如，['abc'， 'def'， 'ghi'， 'abc']被转换为['abc'， '_1'， 'ghi'， '_3']，消除了关键字def和重复的字段名abc。

参数defaults：可以是None或默认值的可迭代对象。由于带有默认值的字段必须出现在任何没有默认值的字段之后，因此默认值应用于最右边的参数，依次向左。例如，如果字段名是['x'， 'y'， 'z']，默认值是(1,2)，那么x将是一个必需的参数，y将默认值为1,z将默认值为2。

参数module：如果定义了module，则命名元组的__module__属性设置为该值。

命名元组实例没有为每个实例单独使用字典，所以它们是轻量级的，不需要比常规元组更多的内存。

命名元组特定方法

除了从元组继承的方法之外，命名元组还支持另外三个方法和两个属性。为了防止与字段名发生冲突，方法和属性名以下划线开头。分别介绍如下：

1）_make(iterable):

类方法，从现有序列或可迭代对象生成新实例。代码示例如下：

输出结果类似如下：

Employee(id='333', name='Batman', age='28')

2）_asdict ():

返回一个新的字典，它将字段名映射到对应的值。示例代码如下：

输出结果类似如下：

{'id': '333', 'name': 'Batman', 'age': '28'}

3）_replace (**kwargs):

返回一个命名元组的新实例，用新值替换指定字段。代码示例如下：

输出结果如下：

Employee(id='777', name='Batman', age='34')

4）_fields:

以字符串元组方式列出字段名的。用于自省和从现有的命名元组创建新的命名元组类型。示例代码如下：

输出结果为：

('id', 'name', 'age')

我们可以使用_fields属性从现有的命名元组中创建新的命名元组。示例如下：

输出结果类似如下：

Pixel(x=5, y=8, red=128, green=255, blue=0)

结果的实体性赋值

这里所说的实体，类似Java中的数据实体对象——只有简单的属性字段。而命名元组在为csv或sqlite3模块操作而返回的元组结果分配给对应字段名而装配成简单实体时特别有用，自动进行字段的对应赋值。比如在当前Python程序位置有个employees.csv，其包含内容如下：

张三,26,工程师,开发部,中级
李四,32,项目经理,项目部,高级

通过示例，我们来完成Employee实体的命名元组的自动装配，代码示例如下：

输出结果类似如下：

张三 工程师 26 开发部 中级
李四 项目经理 32 项目部 高级

再简单地来个数据库操作和装配实体的示例，代码清单如下：

我这里只是简单的创建了数据库并创建表，然后插入一条数据，再查询并完成命名元组的实体化装配和结果输出。

运行输出结果如下：

王武 经理

本文小结

本文主要介绍了Python自带集合模块中的命名元组（namedtuple）的使用，即可以当做一般的元组使用，由可基于字段名的方式访问元组值，并介绍了命名元组内部扩展的几个方法和和属性的应用示例。最后还介绍了基于命名元组的实体化封装应用。基于代码示例进行介绍，这样便于你动手实践，以便更好地掌握和理解。