翻譯：《實用的Python編程》06_03_Producers_consumers

6.3 生產者，消費者和管道

生成器在設置各種生產者/消費者問題（producer/consumer problems）和數據流管道（pipeline）中非常有用。本節將對此進行討論。

生產者消費者問題

生成器與各種形式的 生產者消費者 問題密切相關。

# Producer
def follow(f):
    ...
    while True:
        ...
        yield line        # Produces value in `line` below
        ...

# Consumer
for line in follow(f):    # Consumes value from `yield` above
    ...

yield 語句生成給 for 語句消費的值。

生成器管道

你可以使用生成器的這方面特性來設置進程管道（類似于 Unix 管道（pipe））。

producer → processing → processing → consumer

進程管道包括初始的數據生產者、中間的處理階段、最后的消費者。

producer → processing → processing → consumer

def producer():
    ...
    yield item
    ...

通常情況下，生產者是一個生成器，盡管也可以是其它的序列列表。yield 將數據輸入管道。

producer → processing → processing → consumer

def consumer(s):
    for item in s:
        ...

消費者是一個 for 循環，獲取數據（譯注：items）并對數據執行某些操作。

producer → processing → processing → consumer

def processing(s):
    for item in s:
        ...
        yield newitem
        ...

中間的處理階段同時消費和生產數據。它們可能修改數據流，也可能篩選數據流（丟棄數據）。

producer → processing → processing → consumer

def producer():
    ...
    yield item          # yields the item that is received by the `processing`
    ...

def processing(s):
    for item in s:      # Comes from the `producer`
        ...
        yield newitem   # yields a new item
        ...

def consumer(s):
    for item in s:      # Comes from the `processing`
        ...

設置管道的代碼如下：

a = producer()
b = processing(a)
c = consumer(b)

你會發現數據逐漸地流向不同的函數。

練習

對于本練習，stocksim.py 程序仍需要在后臺運行。并且，你將使用到上一節練習（譯注：練習 6.7）編寫的 follow() 函數。

練習 6.8：創建一個簡單的管道

讓我們來看看管道的思想。請創建下面這個函數：

>>> def filematch(lines, substr):
        for line in lines:
            if substr in line:
                yield line

>>>

filematch() 函數除了不再打開文件，幾乎與上一節練習的第一個生成器示例完全相同——僅僅對作為參數給出的行序列進行操作?，F在，請嘗試如下操作：

>>> from follow import follow
>>> lines = follow('Data/stocklog.csv')
>>> ibm = filematch(lines, 'IBM')
>>> for line in ibm:
        print(line)

... wait for output ...

雖然輸出可能需要一定時間才會出現，但是，最后你一定會看到包含 IBM 數據的行。

練習 6.9：創建一個復雜的管道

通過執行更多操作來進一步理解管道的思想。

>>> from follow import follow
>>> import csv
>>> lines = follow('Data/stocklog.csv')
>>> rows = csv.reader(lines)
>>> for row in rows:
        print(row)

['BA', '98.35', '6/11/2007', '09:41.07', '0.16', '98.25', '98.35', '98.31', '158148']
['AA', '39.63', '6/11/2007', '09:41.07', '-0.03', '39.67', '39.63', '39.31', '270224']
['XOM', '82.45', '6/11/2007', '09:41.07', '-0.23', '82.68', '82.64', '82.41', '748062']
['PG', '62.95', '6/11/2007', '09:41.08', '-0.12', '62.80', '62.97', '62.61', '454327']
...

這非常有趣。你在這里可以看到， follow() 函數的輸出被傳遞到 csv.reader()函數，并且，我們現在得到了一系列拆分的行。

練習 6.10：創建更多管道組件

讓我們把這樣的思想擴展到更大的管道中。首先，創建 ticker.py 文件，然后在 ticker.py 文件里面創建一個函數，像上面一樣讀取 CSV 文件：

# ticker.py

from follow import follow
import csv

def parse_stock_data(lines):
    rows = csv.reader(lines)
    return rows

if __name__ == '__main__':
    lines = follow('Data/stocklog.csv')
    rows = parse_stock_data(lines)
    for row in rows:
        print(row)

接著，創建一個選擇特定列的新函數：

# ticker.py
...
def select_columns(rows, indices):
    for row in rows:
        yield [row[index] for index in indices]
...
def parse_stock_data(lines):
    rows = csv.reader(lines)
    rows = select_columns(rows, [0, 1, 4])
    return rows

再次運行程序，你應該可以看到輸出縮小如下：

['BA', '98.35', '0.16']
['AA', '39.63', '-0.03']
['XOM', '82.45','-0.23']
['PG', '62.95', '-0.12']
...

再接著，創建一個生成器函數以轉換數據類型并構建字典。示例：

# ticker.py
...

def convert_types(rows, types):
    for row in rows:
        yield [func(val) for func, val in zip(types, row)]

def make_dicts(rows, headers):
    for row in rows:
        yield dict(zip(headers, row))
...
def parse_stock_data(lines):
    rows = csv.reader(lines)
    rows = select_columns(rows, [0, 1, 4])
    rows = convert_types(rows, [str, float, float])
    rows = make_dicts(rows, ['name', 'price', 'change'])
    return rows
...

再次運行程序，你應該能夠看到像下面這樣的字典流：

{ 'name':'BA', 'price':98.35, 'change':0.16 }
{ 'name':'AA', 'price':39.63, 'change':-0.03 }
{ 'name':'XOM', 'price':82.45, 'change': -0.23 }
{ 'name':'PG', 'price':62.95, 'change':-0.12 }
...

練習 6.11：篩選數據

創建一個篩選數據的函數。示例：

# ticker.py
...

def filter_symbols(rows, names):
    for row in rows:
        if row['name'] in names:
            yield row

使用該函數可以篩選出投資組合中的股票：

import report
portfolio = report.read_portfolio('Data/portfolio.csv')
rows = parse_stock_data(follow('Data/stocklog.csv'))
rows = filter_symbols(rows, portfolio)
for row in rows:
    print(row)

練習 6.12：整合所有的代碼

請在 ticker.py 文件中編寫函數 ticker(portfile, logfile, fmt) ，該函數根據給定的投資組合、日志文件和表格格式創建實時的股票報價器。示例：

>>> from ticker import ticker
>>> ticker('Data/portfolio.csv', 'Data/stocklog.csv', 'txt')
      Name      Price     Change
---------- ---------- ----------
        GE      37.14      -0.18
      MSFT      29.96      -0.09
       CAT      78.03      -0.49
        AA      39.34      -0.32
...

>>> ticker('Data/portfolio.csv', 'Data/stocklog.csv', 'csv')
Name,Price,Change
IBM,102.79,-0.28
CAT,78.04,-0.48
AA,39.35,-0.31
CAT,78.05,-0.47
...

討論

心得體會：你可以創建各種生成器函數，并把它們鏈接在一起執行涉及數據流的管道處理。另外，你可以創建一個函數，把一系列的管道階段打包到一個單獨的函數中調用（例如 parse_stock_data() 函數）。

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注：完整翻譯見 https://github.com/codists/practical-python-zh

posted @ 2021-03-17 23:54 codists 閱讀(97) 評論(0) 收藏舉報

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