第1章 场景描述
白小灵，人如其名，身型娇小，有点古灵精怪，大学动漫专业毕业，是典型的二次元美女。在大四那一年，她遇上了阳光帅气、家境殷实的白马王子小帅，她认定小帅就是自己的菜，随后开始了一段浪漫的校园恋情。走出大学校园的那一年，小灵和小帅步入了婚姻的殿堂，接下来就是怀孕生子，相夫教子，小灵成为了名副其实的全职太太。然而命运没有总是眷顾她，他们的婚姻最终没能跨越七年之痒，小灵重回单身时代。当看到自己大学同学都在动漫产业中打拼多年，找到了自己的位置，有的还小有成就，心生羡慕和嫉妒。争强好胜的小灵不甘沦落为同学眼中的笑柄，痛定思痛，决定归零出发，另选赛道，投身于自己喜爱的IT行业。凭借大学动漫专业深厚的美术功底，小灵成功入职了当地一家IT头部企业，从事前端页面的美工设计。小灵以此为起点，系统地学习了Python、MySQL和前端开发技术，期待着有机会从事软件设计和项目开发工作，她执念地认为软件设计就是科技与艺术的完美结合。机遇总是青睐有准备的人，在从事3年网页美工设计之后，她有幸独立承担了寰银学堂网站建设项目的开发任务，具体工作包括前端页面设计和编码、后台Python程序编写、MySQL数据库设计，以及云服务器部署实施。项目投产后，深受客户好评，这个网站一直运行至今。寰银学堂网站项目也成为白小灵的代表作之一，对她而言具有里程碑的意义，在本文的参考资料部分有白小灵代表作的链接，有兴趣的读者可前往围观。
现在白小灵已成为公司软件开发部技术总监，统领着拥有40+多人的软件开发团队。为了全面提升技术团队整体开发和运维能力，增强团队协作精神，为此实施了软件项目设计规范的蓝图项目，其重要内容之一就是统一软件开发团队的编程风格。在蓝图项目中关于Python代码编写风格描述为三种类型：菜鸟版（脚本法）、码农版（函数法）和大牛版（模块法）。其核心理念可以归纳为15个字：拒绝菜鸟版、掌握码农版、推崇大牛版。下面我们就来一探究竟，了解三大经典的编程模板，或许是对Pythoner具有很好的学习与借鉴作用。
第2章 编程思路
下面我们借助于一个编程案例，介绍和解释菜鸟版、码农版和大牛版等三种编程风格或模板，然后对三种不同的编码风格进行分析和点评。
现将具体的编程案例需求描述如下：
使用Python编写几何图形面积计算器程序。要求从键盘输入相关数据，计算：圆、三角型、矩形、扇形，正方形等5种图形的面积。
第3章 代码实现
3.1 菜鸟版
下面是菜鸟版的几何图形计算器，取名get_areas1.py，源码如下所示：
"""
脚本法 get_areas1.py : 几何图形面积计算器
"""
# 计算圆面积
radius = float(input('输入圆的半径：'))
area = 3.14 * radius ** 2
print('圆面积：', area)
# 计算三角形面积
bottom = float(input('输入三角形的底：'))
height = float(input('输入三角形的高：'))
area = bottom * height / 2
print('三角形面积：', area)
# 计算矩形面积
width = float(input('输入矩形宽度：'))
height = float(input('输入矩形高度：'))
print('矩形面积：', width * height)
# 计算扇形面积
radians = float(input('输入扇形弧度：'))
radius = float(input('输入扇形半径：'))
area = radians / 360 * 3.14 * radius ** 2
print('扇形面积：', area)
# 正方形面积
width = float(input('输入正方形边长：'))
print('正方形面积：', width*width)
3.2 码农版
下面是码农版的几何图形面积计算器的源码，取名get_areas2.py
"""
函数法 get_areas2.py : 几何图形面积计算器
"""
from math import pi # ①
def circle_area(radius): # ②
"""
功能：计算圆面积
参数：radius - 圆半径
"""
area = pi * radius ** 2
return round(area, 2)
def triangle_area(bottom, height):
"""
功能：计算三角形面积
参数：bottom - 底
height - 高
"""
area = bottom * height / 2
return round(area, 2)
def rect_area(width, height):
"""
功能：计算矩形面积
参数：width - 矩形的宽度
height - 矩形的高度
"""
area = width * height
return round(area, 2)
def square_area(width):
"""
功能：计算正方形面积
参数：width - 正方形边长
"""
area = rect_area(width, width)
return round(area, 2)
def sector_area(radians, radius):
"""
功能：计算扇形面积
参数：radians - 弧度
radius - 半径
"""
area = radians / 360 * circle_area(radius)
return round(area, 2)
def get_data(prompt): # ③
"""
功能：输入一个数字
"""
while True:
data = input(prompt)
try:
data = float(data)
break
except ValueError:
print('数据错误，重试！')
continue
return data
def main(): # ④
# 计算圆面积
radius = get_data('输入圆的半径：')
print('三角形面积：', circle_area(radius))
# 计算三角形面积
bottom = get_data('输入三角形的底：')
height = get_data('输入三角形的高：')
print('三角形面积：', triangle_area(bottom, height))
# 计算矩形面积
width = get_data('输入矩形宽度：')
height = get_data('输入矩形高度：')
print('矩形面积：', rect_area(width, height))
# 计算扇形面积
radians = get_data('输入扇形弧度：')
radius = get_data('输入扇形半径：')
print('扇形面积：', sector_area(radians, radius))
# 正方形面积
width = get_data('输入正方形边长：')
print('正方形面积：', square_area(width))
if __name__ == '__main__': # ⑤
main()
重要语句说明如下：
语句①使用模块math中定义的pi，要比直接使用常数3.14更好，pi的精度要高得多；
语句②相对于脚本版程序，计算圆面积使用了函数封装，成为独立的调用执行单元，可重用代码；
语句③定义一个具有容错功能的数字输入函数；
语句④定义程序的主入口，通过函数调用的方式计算各种几何图形的面积；
语句⑤是Python程序的标配，可以精准区分Python程序的执行方式；你可通过如下两种方式执行代码，应用场景有所区别：
方式一：
python
get_area2.py
这是我们常见的使用方式，此时__name__的值是：__main__，Python解释器将自动执行函数main()。
方式二：
import
get_area2 as area
area.circle_area(10)
通过由其他模块导入的方式，__name__的值是：get_area2，取自模块名称。Python计算器此时不再执行main()中的语句。
3.3 大牛版
程序由两个部分组成，一个是基础模块get_area.py，它是存放在Python包areas中的模块；另一个是main.py模块，这是主程序。其中演示了各种图形面积函数的使用方法，特别是多种不同的参数传递方式。
get_area.py
模块代码如下所示：
"""
模块法 get_areas.py : 几何图形面积计算器核心函数
"""
# 定义模块公共接口
__all__ = ['rect_area', 'circle_area', 'triangle_area', 'square_area', 'sector_area'] # ①
from math import pi
def data_checked(func): # ②
"""
功能：数据检测的装饰器
参数：func - 被装饰函数
"""
def wrapper(*args):
try:
arg_lst = [float(arg) for arg in args] # ③
if [arg for arg in arg_lst if arg < 0]:
raise ValueError # ④
except ValueError: # ⑤
print('数据有无，请重试！')
return None
return func(*arg_lst)
return wrapper
@data_checked # ⑥
def circle_area(radius):
"""
功能：计算圆面积
参数：radius - 圆半径
"""
area = pi * radius ** 2
return round(area, 2)
@data_checked
def triangle_area(bottom, height):
"""
功能：计算三角形面积
参数：bottom - 底
height - 高
"""
area = bottom * height / 2
return round(area, 2)
@data_checked
def rect_area(width, height):
"""
功能：计算矩形面积
参数：width - 矩形的宽度
height - 矩形的高度
"""
area = width * height
return round(area, 2)
@data_checked
def square_area(width):
"""
功能：计算正方形面积
参数：width - 正方形边长
"""
area = rect_area(width, width)
return round(area, 2)
@data_checked
def sector_area(radians, radius):
"""
功能：计算扇形面积
参数：radians - 弧度
radius - 半径
"""
area = radians / 360 * circle_area(radius) # ⑦
return round(area, 2)
重要的语句说明如下：
语句①定义对外开放的API函数接口，只有在列表__all__中定义的对象，方可被其它模块访问；
语句②定义的装饰器函数data_checked(func)，它是在调用函数func之前，由Python自动调用。它用于对被装饰函数func的参数进行合法性检查，这里只有数字或者数字字符串才是有效性参数，方能正确执行函数func的功能；
语句③通过列表推导式将参数类型转换为浮点数；
语句④针对参数为负数的情况，生成一个异常ValueError，以便由语句⑤接管处理；
语句⑥使用装饰器data_checked与函数circle_area()建立绑定，以此为函数circle_area()增加参数有效性检测功能；
语句⑦充分利用现存的函数circle_area()，构建新的函数功能。当然你也可以像如下方式，另起炉灶：
area
= radians / 360 * pi * radius ** 2
main.py模块代码如下所示：
"""
main.py : 几何图形面积计算器主程序
"""
from areas.get_area import * # ①
def enter(prompt, n=1):
"""
功能：输入n个逗号相隔的数字
参数：prompt - 提示信息
n - 输入数字的个数
"""
while True:
data_lst = input(prompt).split(',') # ②
if len(data_lst) != n:
continue
data_lst = [data.strip() for data in data_lst] # ③
break
return data_lst
def main():
# 计算圆面积
data = enter('输入园的半径 ：')
print('圆面积：', circle_area(*data))
# 计算三角形面积
data = enter('输入三角形的底和高，以逗号相间：', 2)
print('三角形面积：', triangle_area(*data)) # ④
# 计算矩形面积
width, height = enter('输入矩形的宽度和高度，以逗号相间：', 2)
print('矩形面积：', rect_area(width, height)) # ⑤
# 计算扇形面积
radians, radius = enter('输入扇形的弧度和半径，以逗号相间：', 2)
print('矩形面积：', sector_area(radians, float(radius))) # ⑥
# 正方形面积
width, *other = enter('输入正方形的边长：') # ⑦
print('正方形面积：', square_area(width))
if __name__ == '__main__':
main()
重要语句说明如下：
语句①从包areas中导入模块get_area.py，仅仅在列表__all__中定义过的接口函数才能在本程序main.py成功调用；
语句②从键盘中输入多个数字，存放在列表data_lst中；
语句③使用列表推导式，过滤data_lst列表中每个数字字符串中包含的空白字符；
语句④中的函数调用triangle_area(*data)，首先使用*data对列表data解包，分解为两个独立的数字字符串，以此作为triangle_area()函数的参数传递；
语句⑤演示了函数rect_area()可以正确接受两个数字字符串为参数；
语句⑥演示了函数sector_area()可以接受数字字符串、浮点数这样的参数；
语句⑦演示了列表解包的过程，获取需要的数据，舍弃无用的部分。
第4章 代码评价
通过对以上代码分析，现归纳总结如下：
菜鸟版：这种脚本编程方法通常仅适用于代码量较小的开发任务，建议是程序代码量最好不超过30行。否则随着代码行的增加，程序维护工作量也将显著增加，同时这种编码风格通常被认为不很专业，至少可以认定你现在还处在“菜鸟”级别的编程阶段。
码农版：函数编程方式充分体现了软件工程的模块化设计思想，可以提高代码重用效率，有利于程序功能扩展以及后期代码调试和维护，有利于开发团队成员间的协同开发工作。建议每个函数的语句行不超过10行代码。
大牛版：这种代码模块化组织方式具备了码农版的所有优点，通过Python包、模块和函数来组织项目代码，层次清晰，可维护性强，具有很好的可扩展性，特别适合大项目的团队协作开发。
第5章 参考资料
通过5+年的职场打拼，白小灵实现了华丽转身。其实象本文中谈及这样励志、成功逆袭的案例数不胜数，不知你如何看待这个问题呢。
