来喽，来喽，Python 3.9正式版发布了

2020年10月5日，在全国人员欢度国庆节和中秋节时，Python 3.9 悄摸摸地正式发布了。我们来一起来看看，这个版本有哪些好玩的新特性，以及对我们部门目前的产品可能会带来哪些影响。

因为jupyter notebook/lab等工具还没有相应适配到python 3.9，所以我们还无法使用，因此本文就使用python 的交互行来演示。

Python 3.9 官方文档，What’s New in Python 3.9，其文字组织的很好，我们接下来也按照这个顺序来讲解，依次是，release highlights, new features, new modules, improve modules, optimizations, deprecated, removed.

大家注意看下，这个文字组织顺序，其实在我们产品发布时，也是适用的。先讲这个版本有什么吸引人的highlights，然后介绍新版本的新内容，最后介绍deprecated / removed，提醒大家升级时需要注意什么，条理很清晰。

安装

到2020年10月9日为止，anaconda上还没有任何channel支持对python 3.9的直接安装，所以想尝鲜，有2种方法：

1. 到python.org上下载安装包

2. 到anaconda的conda-forge channel下载安装文件

我们使用第二种方法，安装文件下载链接见 References。

1 $ conda create -n py39 -c conda-forge -y
2 $ conda activate py39
3 $ conda install python-3.9.0-h60c2a47_1_cpython.tar.bz2
4 
5 $ which python
6 /d/Anaconda3/envs/py39/python
7 $ python -V
8 Python 3.9.0

Release Highlights

Python 3.9 内容包括：

• 3个新的语法特性

• 1个新的内置特性

• 2个新的标准库特性

• 6点解释器提升

• 2个新的库模块

如果把以上所有内容都过一遍，可能需要1-2小时。我们这里就挑一些与我们部门产品开发相关的内容，具体来讲一讲，其它内容如果有兴趣，可以自行去读读。

New Features

Dictionary Merge & Update Operators

dict类提供了merge (|) 和 update (|=) 操作符。

1 # py38
2 >>> x = {"key1": "value1 from x", "key2": "value2 from x"}
3 >>> y = {"key2": "value2 from y", "key3": "value3 from y"}
4 >>> {**x, **y}
5 {'key1': 'value1 from x', 'key2': 'value2 from y', 'key3': 'value3 from y'}
6 >>> x.update(y)
7 >>> x
8 {'key1': 'value1 from x', 'key2': 'value2 from y', 'key3': 'value3 from y'}
9 
10 # py39
11 >>> x = {"key1": "value1 from x", "key2": "value2 from x"}
12 >>> y = {"key2": "value2 from y", "key3": "value3 from y"}
13 >>> x | y
14 {'key1': 'value1 from x', 'key2': 'value2 from y', 'key3': 'value3 from y'}
15 >>> y | x
16 {'key2': 'value2 from x', 'key3': 'value3 from y', 'key1': 'value1 from x'}

这在dict操作时，会更方便。

New string methods to remove prefixes and suffixes

1 >>> "NavyXie".removeprefix("Navy")
2 'Xie'
3 >>> "NavyXie".removesuffix("Xie")
4 'Navy'

这在string删除不需要的prefix 或 suffix时，会更方便。

Type hinting generics in standard collections

在type annotation中，可以使用内置的collection类型，如list和dict，而不用导入相应的大写类型，如 typing.List 或 typing.Dict。

1 def greet_all(names: list[str]) -> None:
2 for name in names:
3 print("Hello", name)

Annotation是python 3.0 引入的特征，是做什么用的呢？与Java / C / C++ / Swift等强类型语言不同，Python和JavaScript都是弱类型语言，这里类型annotation并不会在解析或运行时强制要求传参的类型，而只是帮助开发者的代码阅读和维护。

另外，如果我们使用python 3.7引入的库，dataclasses，时，就会发现，type annotation在定义一个data类时，是强制要求的，比如：

1 >>> from dataclasses import dataclass
2 >>> @dataclass
3 ... def TestClass:
4 ... name: str
5 ...
6 >>> TestClass.__annotations__
7 {'name': <class 'str'>}

这个时候就会比较有用，我们可以这样写：

1 names: list[str]

而不用像之前那样：

1 names: List[str]

新的解析器

Python 3.9 开始使用新的解析器，基于 PEG，而取代LL(1)。两者的性能相差不大，但PEG更灵活。从这里我们可以推断，从Python 3.10开始，将会引入更多新的语言特性。

zoneinfo

这个新模块，在我们操作时区时，会比较方便。之前我们处理timezone时，需要通过pytz包，比如：

1 # py38
2 import pytz
3 from datetime import datetime
4 
5 tz = pytz.timezone("America/Los_Angeles")
6 start_time = datetime.now(tz)

现在可以通过标准库中的zoneinfo模块，比如：

1 from zoneinfo import ZoneInfo
2 
3 tz = ZoneInfo("America/Los_Angeles")

其它变化

• 在python 3.8中，Vectorcall协议被临时引入，3.9中，对内置类型，包括，range, tuple, set, frozenset, list, dict，都使用vectorcall协议进行了优化。但有趣的是，从性能优化报告中，我们可以看到，从3.8到3.9的性能并没有什么提升，甚至有小幅下降。

1 Python version 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9
2 -------------- --- --- --- --- --- ---
3 
4 Variable and attribute read access:
5 read_local 7.1 7.1 5.4 5.1 3.9 4.0
6 read_nonlocal 7.1 8.1 5.8 5.4 4.4 4.8
7 read_global 15.5 19.0 14.3 13.6 7.6 7.7
8 read_builtin 21.1 21.6 18.5 19.0 7.5 7.7
9 read_classvar_from_class 25.6 26.5 20.7 19.5 18.4 18.6
10 read_classvar_from_instance 22.8 23.5 18.8 17.1 16.4 20.1
11 read_instancevar 32.4 33.1 28.0 26.3 25.4 27.7
12 read_instancevar_slots 27.8 31.3 20.8 20.8 20.2 24.5
13 read_namedtuple 73.8 57.5 45.0 46.8 18.4 23.2
14 read_boundmethod 37.6 37.9 29.6 26.9 27.7 45.9
15 
16 Variable and attribute write access:
17 write_local 8.7 9.3 5.5 5.3 4.3 4.2
18 write_nonlocal 10.5 11.1 5.6 5.5 4.7 4.9
19 write_global 19.7 21.2 18.0 18.0 15.8 17.2
20 write_classvar 92.9 96.0 104.6 102.1 39.2 43.2
21 write_instancevar 44.6 45.8 40.0 38.9 35.5 40.7
22 write_instancevar_slots 35.6 36.1 27.3 26.6 25.7 27.7
23 
24 Data structure read access:
25 read_list 24.2 24.5 20.8 20.8 19.0 21.1
26 read_deque 24.7 25.5 20.2 20.6 19.8 21.6
27 read_dict 24.3 25.7 22.3 23.0 21.0 22.5
28 read_strdict 22.6 24.3 19.5 21.2 18.9 21.6
29 
30 Data structure write access:
31 write_list 27.1 28.5 22.5 21.6 20.0 21.6
32 write_deque 28.7 30.1 22.7 21.8 23.5 23.2
33 write_dict 31.4 33.3 29.3 29.2 24.7 27.8
34 write_strdict 28.4 29.9 27.5 25.2 23.1 29.8
35 
36 Stack (or queue) operations:
37 list_append_pop 93.4 112.7 75.4 74.2 50.8 53.9
38 deque_append_pop 43.5 57.0 49.4 49.2 42.5 45.5
39 deque_append_popleft 43.7 57.3 49.7 49.7 42.8 45.5
40 
41 Timing loop:
42 loop_overhead 0.5 0.6 0.4 0.3 0.3 0.3

备注：以上结果是python 官方 benchmark, Tools/scripts/var_access_benchmark.py, 的运行结果，单位为纳秒，硬件为Intel® Core™ i7-4960HQ 处理器，OS为macOS 64-bit。

注意 Deprecated / Removed

我提取了一些与我们部门产品可能相关度比较高的几点：

• Python 3.9 是提供 Python 2向后兼容的最后一个版本，所以在下个版本 Python 3.10 将不在兼容 Python 2。
• threading.Thread类的 isAlive() 方法被删除，用is_alive()取代。
• base64.encodestring() 和 base64.decodestring() 被删除，用base64.encodebytes() 和 base64.decodebytes() 取代。
• json.loads()的encoding参数被删除，encoding必须为UTF-8, UTF-16或UTF-32.

复习 Python 3.8 的几点特性

最后，我们再复习下 python 3.8 的几点新特性，如果工作中没有尝试过，那就马上试试吧。

• 海象操作符 :=

1 if (n := len(a)) > 10:
2 print(f"List is too long ({n} elements, expected <= 10)")

• Positional-only 参数

1 def f(a, b, /, c, d, *, e, f):
2 print(a, b, c, d, e, f)

• f-string支持 =

1 >>> user = 'eric_idle'
2 >>> member_since = date(1975, 7, 31)
3 >>> f'{user=} {member_since=}'
4 "user='eric_idle' member_since=datetime.date(1975, 7, 31)"
5 
6 >>> delta = date.today() - member_since
7 >>> f'{user=!s} {delta.days=:,d}'
8 'user=eric_idle delta.days=16,075'
9 
10 >>> print(f'{theta=} {cos(radians(theta))=:.3f}')
11 theta=30 cos(radians(theta))=0.866

References

• What’s new in python 3.9, https://docs.python.org/3/whatsnew/3.9.html

• What’s new in python 3.8, https://docs.python.org/3/whatsnew/3.8.html

• Conda-forge python files, https://anaconda.org/conda-forge/python/files

• Python 3.9 tar, https://anaconda.org/conda-forge/python/3.9.0/download/win-64/python-3.9.0-h60c2a47_1_cpython.tar.bz2