Марк Лутц - Программирование на Python [Том 1]

База данных в виде списка

К настоящему моменту мы всего создали всего лишь две переменных, но не базу данных. Чтобы объединить информацию о Бобе и Сью, мы могли бы просто включить ее в другой список:

>>> people = [bob, sue] # ссылки в списке списков

>>> for person in people: print(person)

[‘Bob Smith’, 42, 30000, ‘software’]

[‘Sue Jones’, 45, 50000.0, ‘hardware’]

Теперь нашу базу данных представляет список people. Мы можем извлекать из него отдельные записи в соответствии с их позициями в списке и обрабатывать их в цикле:

>>> people[1][0]

‘Sue Jones’

>>> for person in people:

print(person[0].split()[-1]) # вывести фамилию

person[2] *= 1.20 # увеличить оклад на 20%

Smith

Jones

>>> for person in people: print(person[2]) # проверить новый размер оклада

36000.0

60000.0

Теперь, когда у нас имеется список, мы можем организовать выборку значений полей из записей с помощью более мощных инструментов выполнения итераций, присутствующих в языке Python, таких как генераторы списков, функция map и выражения-генераторы:

>>> pays = [person[2] for person in people] # выбрать все оклады >>> pays

[36000.0, 60000.0]

>>> pays = map((lambda x: x[2]), people) # то же самое (в версии 3.X

>>> list(pays) # функция map возвращает генератор)

[36000.0, 60000.0]

>>> sum(person[2] for person in people) # выражение-генератор,

96000.0 # sum - встроенная функция

Для добавления новых записей в базу данных вполне достаточно использовать обычные операции над списками, такие как append и extend:

>>> people.append(['Tom', 50, 0, None])

>>> len(people)

3

>>> people[-1][0]

‘Tom’

Списки неплохо подходят для реализации нашей базы данных, и их возможностей вполне достаточно для некоторых программ, но они страдают рядом существенных недостатков. Во-первых, информация о Бобе и Сью в настоящий момент хранится в виде объектов в оперативной памяти, и она будет утеряна сразу после завершения работы интерпретатора Python. Во-вторых, всякий раз, когда потребуется извлечь фамилию человека или повысить ему оклад, нам придется повторно вводить программный код, который мы только что видели. Это может вызвать определенные проблемы, если когда-нибудь поменяется алгоритм выполнения этих операций, - нам может потребоваться изменить наш программный код во многих местах. Мы вернемся к этим проблемам через несколько минут.

Обращение к полям по именам

Самый, пожалуй, существенный недостаток при использовании списков заключается в необходимости запоминать позиции полей: как иначе можно утверждать, что программный код, обращающийся к элементу записи с таинственным индексом 2, извлекает размер оклада? С точки зрения очевидности программного кода было бы лучше, если бы можно было присвоить каждому полю осмысленное имя.

Мы могли бы связать имена с позициями полей в записи, используя встроенную функцию range, которая генерирует набор последовательных целых чисел при использовании в контексте итераций (таких как операция присваивания последовательности ниже):

>>> NAME, AGE, PAY = range(3) # 0, 1 и 2

>>> bob = ['Bob Smith’, 42, 10000]

>>> bob[NAME]

‘Bob Smith’

>>> PAY, bob[PAY]

(2, 10000)

Это решает проблему читаемости программного кода: три имени переменных, состоящих из заглавных символов, по сути, превратились в имена полей. Однако такое решение делает программный код зависящим от инструкции присваивания позиций именам полей, - мы должны помнить о необходимости обновлять ее при любом изменении структуры записи. Поскольку имена полей и записи никак не связаны между собой, они могут перестать соответствовать друг другу, и тогда возникнет необходимость вмешательства в программный код.

Кроме того, так как имена полей являются независимыми переменными, между записью в виде списка и именами полей отсутствует обратная связь. Имея одну только запись в виде списка, например, нельзя реализовать форматированный вывод значений полей с их именами. В случае с предыдущей записью без дополнительных ухищрений невозможно получить имя AGE из значения 42: вызов bob.index(42) вернет 1, значение переменной AGE, но не само имя AGE.

Можно было бы попробовать представлять записи в виде списков кортежей, где кортежи хранят не только значения полей, но их имена. Но еще лучше было бы использовать списки списков, что позволило бы изменять поля (кортежи относятся к категории неизменяемых объектов). Ниже демонстрируется воплощение этой идеи на примере простых записей:

>>> bob = [['name', ‘Bob Smith'], ['age', 42], ['pay', 10000]]

>>> sue = [['name', ‘Sue Jones'], ['age', 45], ['pay', 20000]]

>>> people = [bob, sue]

Однако на самом деле этот прием не решает проблему, потому что для извлечения полей все равно необходимо использовать числовые индексы: