手把手教你用Python中的Linting提高代码质量

前言

Python 是一种不断发展的语言。随着它的演化和扩展，可用工具和开发策略的数量也在增加。近来流行的一个过程是linting —— 检查代码的潜在问题。通过linting，我们代码中的错误会被标记出来，这样我们就可以纠正可能导致出现问题的编程方法。

Linting（提示）是在编写源代码时和编译前进行的。换句话说，Linting是一种构建前的检查，也叫 “静态代码分析”。定期检查我们的代码，以确保整个代码和代码库的一致性。这最大限度地减少了小错误在代码运行后变成复杂问题的机会。

许多开发人员不使用Linting，因为他们没有看到它的附加价值，因为Linting不会防止错误。但这种观点低估了Linting在提高代码质量方面的价值。

在这篇实践文章中，我们将探讨在Python中使用Pylint——最流行的提示工具之一——进行快速的提示检查是多么快速和简单。我们还将看到，对代码进行提示是如何帮助我们遵守PEP8代码风格指南的。

前提条件

在开始之前，确保满足以下条件：

在你的机器上安装了Python和pip

对命令行界面（CLI）有基本的了解

对Python概念的理解，如函数和类。

另外，应该注意，虽然这里显示的命令与Linux和基于macOS的系统兼容，但在Windows下工作时，你应该小心。

Linting Python 代码

在我们深入研究如何在Python中使用linter之前，让我们通过创建一个目录和虚拟环境来进行设置。

建立环境

首先，为这个项目创建一个目录。在本教程中，我们把它叫做 pylint-demo。

$ mkdir pylint-demo

$ cd pylint-demo

接下来，创建一个虚拟环境。这将隔离我们的项目依赖性，并防止与其他项目发生冲突。

$ pip install pipenv

$ pipenv shell

命令行应该是这样的。(pylint-demo)$。这表明虚拟环境已经激活。

在虚拟环境激活的情况下，使用下面的命令安装linter。

$ pipenv install pylint

现在我们可以用pylint命令运行linter。为了确保Pylint已经成功安装，运行以下命令。

$ pylint –help

开始使用 Linting

让我们写一个基本的Python程序，并在其上使用Pylint，看看它是如何工作的。创建一个 main.py文件并复制以下代码。

def is_number_even(num):
    return "Even" if num % == 0 else "Odd"

num =
print(f"The number {num} is {is_number_even(num)}")

在上面的代码中，我们已经添加了一个函数来检查数字是偶数还是奇数。为了使用Pylint来检查这段代码中的错误，我们使用以下命令：

$ pylint <<file_name>>
$ pylint main.py

Pylint的输出情况如下：

************* Module main

main.py:12:0: C0304: Final newline missing (missing-final-newline)

main.py:1:0: C0114: Missing module docstring (missing-module-docstring)

main.py:8:0: C0116: Missing function or method docstring (missing-function-docstring)

main.py:8:19: W0621: Redefining name 'num' from outer scope (line 11) (redefined-outer-name)

main.py:11:0: C0103: Constant name "num" doesn't conform to UPPER_CASE naming style (invalid-name)

------------------------------------------------------------------

Your code has been rated at 0.00/10 (previous run: 0.00/10, +0.00)

我们可以在代码中看到几个不言而喻的问题，每个问题都用一个字符标识，如 C0304。Pylint将字母代码应用于所有错误，以区分问题的严重程度和性质。有五个不同类别的错误。

C: 惯例（针对任何违反代码惯例的行为）
R：重构（针对任何与代码气味和重构有关的问题）
W：警告（针对任何不属于错误的编程级问题）
E: 错误 (对于任何编程级别的问题，是一个错误)
F: Fatal (对于任何停止Pylint执行的严重问题)

Pylint还根据存在的错误数量给我们的代码打分，满分为10分。

在我们的例子中，除了一个错误代码外，所有的错误代码都是约定俗成的错误——单个错误是一个警告。为了解决这些问题，让我们在我们的代码中做一些修改，然后再次运行Pylint，看看我们的代码得到什么分数。

""" File contains various function to under Pylint """

def is_number_even(num):
    """Function to check if number is even or odd"""
    return "Even" if num % == 0 else "Odd"

NUM =
print(f"The number {NUM} is {is_number_even(NUM)}")

通过这段代码，我们添加了一个模块和函数docstring，在结尾处添加了一个新行，并重新命名了上述代码中的变量。当我们重新运行Pylint时，我们得到了10/10的分数，没有任何问题。

在单个文件上运行Pylint

现在我们对Pylint的工作方式更加熟悉了，让我们看看另一个例子，输入以下代码：

""" File contains various function to under Pylint """

class animal:
  def __init__(self, name):
    self.name = name

obj = animal("Horse", 21)
print(obj.name)

在这个片段中，我们有一个简单的类，名为 animal，该类的一个对象名为 obj1。现在让我们在这段代码上使用Pylint：

************* Module main

main.py:4:0: W0311: Bad indentation. Found 2 spaces, expected 4 (bad-indentation)

main.py:5:0: W0311: Bad indentation. Found 4 spaces, expected 8 (bad-indentation)

main.py:3:0: C0115: Missing class docstring (missing-class-docstring)

main.py:3:0: C0103: Class name "animal" doesn't conform to PascalCase naming style (invalid-name)

main.py:3:0: R0903: Too few public methods (0/2) (too-few-public-methods)

main.py:7:7: E1121: Too many positional arguments for constructor call (too-many-function-args)

请注意，虽然这次我们没有代码质量问题，但它们已经被更多实质性的错误所取代。有了这些问题的标记，让我们试着用下面的代码来修复它们：

""" File contains various function to under Pylint """

class Animal:
    "Animal Class"
    def __init__(self, name):
        self.name = name

obj = Animal("John")
print(obj.name)

然后，重新运行Pylint。在将类的名称从 animal改为 Animal，为类添加一个文档字符串，删除函数调用中不需要的参数，并添加适当的缩进，我们几乎消除了代码中的错误。不过还剩下一个：

************* Module main

main.py:3:0: R0903: Too few public methods (0/2) (too-few-public-methods)

让我们看看如何解决这个剩余的错误。Pylint说我们没有两个或多个公共方法，但我们的代码很有可能没有两个或多个公共方法。那么，我们该如何解决这个问题呢？

在这样的情况下，我们可以使用Python注释来抑制这些问题。抑制它们的语法如下。

# pylint: disable=<<issue_name>>

下面是完整代码:

""" File contains various function to under Pylint """

# pylint: disable=too-few-public-methods
class Animal:
    "Animal Class"
    def __init__(self, name):
        self.name = name

obj = Animal("John")
print(obj.name)

当我们现在检查Pylint的输出时，我们会看到这个问题已经消失了。

在一个目录上运行Pylint

我们已经看到了如何在单个文件上运行Pylint，但是当我们在一个项目上工作时，我们不会有单个文件可以检查。

要在整个目录上使用Pylint，请运行以下命令。

$ pylint 
<<
name_of_directory
>>

为了了解对一个目录的提示是如何工作的，让我们再创建两个文件并添加一些代码。

$ mkdir src; cd src
$ touch helpers.py config.py __init__.py

将 main.py文件移到 src目录，并将以下代码粘贴到相应的文件中。

<<main.py>>
""" File contains various function to under Pylint """

from helpers import connect_db
from config import DB_USER, DB_PASS

is_connected = connect_db(DB_USER, DB_PASS)

if is_connected:
    print("Connected to DB")
else:
    print("Failed to connect to DB")

<<helpers.py>>
def connect_db(user, password):
    """Dummy function to connect to DB"""
    if user is None or password is None:
        return False
    return True

<<config.py>>
DB_USER = "root"
DB_PASS = "toor"

我们在 src目录下有三个文件：main.py、 helpers.py和 config.py。在 main.py中，我们有一个假函数来打印我们是否连接到了DB。helpers.py包含一个假的帮助函数来连接到DB， config.py文件包含DB的用户名和密码。

现在，让我们在根目录下使用以下命令在整个目录上运行Pylint。

$ pylint src

命令的输出将如下：

************* Module src.config

src/config.py:2:0: C0304: Final newline missing (missing-final-newline)

src/config.py:1:0: C0114: Missing module docstring (missing-module-docstring)

************* Module src.main

src/main.py:11:0: C0304: Final newline missing (missing-final-newline)

src/main.py:3:0: E0401: Unable to import 'helpers' (import-error)

src/main.py:4:0: E0401: Unable to import 'config' (import-error)

************* Module src.helpers

src/helpers.py:6:0: C0304: Final newline missing (missing-final-newline)

src/helpers.py:1:0: C0114: Missing module docstring (missing-module-docstring)

我们可以看到，Pylint向我们显示了不同文件的输出，用 ***和模块名称分开。为了解决这些问题，我们需要做以下修改。

在每个文件的末尾添加一个新行。
为每个文件和函数添加一个文档串。
将 import语句从 helpersimportconnect_db修改为 .helpersimportconnect_db。

一旦我们解决了这些问题，我们会看到另一个问题——我们需要将 is_connected变量大写。我们可以改变变量名称，或者抑制警告来处理这个错误。

抑制警告

在对Python代码进行检查时，你很有可能需要定制或抑制多个警告。每次都添加注释是没有意义的。你可以创建一个 .rc文件来定制Pylint的行为，并直接从 .rc文件中抑制整个项目的警告，而不是一个一个地处理警告抑制实例。

你可以用下面的命令创建一个：

$ pylint 
--
generate
-
rcfile 
>
 pylint
.
rc

用Linting更好、更安全地编写代码

在Python中，在代码编写过程中对源代码进行检查，并在我们运行代码之前，沿途标记出错误。你也可以将Pylint嵌入到编辑器中，实时查看提示信息。

虽然提示并不能自动修复错误，但持续使用它有助于确保我们的代码质量保持高水准。因此，虽然有些开发者认为linting是浪费时间，但它在小问题滚雪球般发展成大问题之前就能极其有效地捕捉到。

在这篇文章中，我们已经探讨了如何通过linting和实施Pylint的建议来改善我们的示例代码。此外，这个过程本质上有助于我们遵守PEP8的风格指南。现在，你可以在你的项目中实施linting，你可以探索许多可用的linting工具，并确定哪种工具最能补充，并增强你的Python开发方法。