Python 3.9 已于2020 年 10 月 5 日发布，新版本的特性，你 get 到了吗？对于 Python 程序员来说，这又是一个令人兴奋的时刻。

相比于之前的版本，Python 3.9 有哪些值得讨论的功能呢？

简而言之，从字典更新 / 合并到添加新的字符串方法，再到 ​zoneinfo​ 库的引入，Python 3.9 添加了许多新特性。此外，该版本还引入了一种稳定、高性能的新型解析器。

标准库更新了许多新特性，并添加了新模块 ​zoneinfo ​和 ​graphlib​。此外该版本也对许多模块进行了改进，如 ​ast​、​asyncio​、​concurrent.futures​、​multiprocessing​、​xml ​等。

现在让我们一起探索 Python 3.9 的新特性。

Python 3.9：10 个有趣的新特性

1. 字典更新和合并

合并 (|) 与更新 (|=) 运算符已被加入内置的 ​dict ​类。 它们为现有的 dict.update 和 {**d1, **d2} 字典合并方法提供了补充。

示例：

>>> x = {"key1": "value1 from x", "key2": "value2 from x"}
>>> y = {"key2": "value2 from y", "key3": "value3 from y"}
>>> x | y
{'key1': 'value1 from x', 'key2': 'value2 from y', 'key3': 'value3 from y'}
>>> y | x
{'key2': 'value2 from x', 'key3': 'value3 from y', 'key1': 'value1 from x'}

2. 基于 PEG 的高性能解析器

Python 3.9 提出用高性能和稳定的基于 PEG 的解析器取代当前基于 LL(1) 的 Python 解析器。

当前的 CPython 解析器基于 LL(1)，LL(1) 解析器是一个自顶向下的解析器，它从左到右解析输入。

Python 3.9 提议将 LL(1) 替换为新的基于 PEG 的解析器，这意味着它将解除当前 LL(1) 语法对 Python 的限制。此外，当前的解析器修补了许多将要删除的 hack。因此，从长远来看，这会降低维护成本。

3. 新型字符串函数：删除前缀和后缀

Python 3.9 将两个新函数添加到 str 对象：

第一个函数用于删除前缀：​str.removeprefix(prefix)​

第二个函数用于删除后缀：​str.removesuffix(suffix)​

4. 对内置泛型类型提供类型提示

Python 3.9 通过删除并行类型层次结构，使注释程序变得更加简单。Python 3.9 支持 ​typing ​模块所有标准集合中的泛型语法。

我们可以将 ​list ​或 ​dict ​直接作为列表和字典的类型注释，而不必依赖 ​typing.List​ 或者 ​typing.Dict​。因此，代码现在看起来更加简洁，而且更容易理解和解释。

5. DateTime 支持 IANA 时区

​zoneinfo ​模块被创建出来支持 IANA 时区数据库。对 IANA 时区数据库的支持已经添加到标准库中。

示例：

>>> from zoneinfo import ZoneInfo
>>> from datetime import datetime, timedelta

>>> # Daylight saving time
>>> dt = datetime(2020, 10, 31, 12, tzinfo=ZoneInfo("America/Los_Angeles"))
>>> print(dt)
2020-10-31 12:00:00-07:00
>>> dt.tzname()
'PDT'

>>> # Standard time
>>> dt += timedelta(days=7)
>>> print(dt)
2020-11-07 12:00:00-08:00
>>> print(dt.tzname())
PST

IANA 时区通常称为 ​tz ​或 ​zone info​。存在许多具备不同搜索路径的 IANA 时区，用于为 ​datetime ​对象指定 IANA 时区。例如，我们可以将对 ​​datetime ​​对象设置搜索路径​Continent/City​来设置​ tzinfo​。

如果传入一个无效的密钥，则会引发​ zoneinfo.ZoneInfoNotFoundError​ 异常。

6. concurrent.futures 优化

​concurrent.futures.Executor.shutdown()​ 中添加了一个新参数​ cancel_futures​。此参数可以取消尚未执行的并发任务。在 Python 3.9 之前主进程只有在所有并发任务完成后才能关闭 ​executor ​对象。

新参数 ​cancel_futures ​已被添加到 ​ThreadPoolExecutor ​以及 ​ProcessPoolExecutor​。它的工作方式是：当参数的值为 ​True ​时，在调用 ​shutdown()​ 函数时取消所有待处理的任务。

7. 异步编程和多进程优化

Python 3.9 对异步编程（​asyncio​）和多进程库进行了优化。

2. 新增了 ​coroutines​、​shutdown_default_executor()​ 和 ​asyncio.to_thread()​ 。​shutdown_default_executor​ 负责关闭默认 ​executor​，​asyncio.to_thread()​ 主要用于在一条单独的线程中运行 IO 密集型函数，以避免事件循环。

关于多进程库的改进，Python 3.9 向 ​multiprocessing.SimpleQueue​ 类添加了新方法 ​close()​。

此方法可以显式地关闭队列。这将确保队列关闭并且停留时间不会比预期长。值得注意的是，一旦关闭队列，就不能调用​ get()​、​put() ​和 ​empty() ​方法。

8. 统一的软件包导入错误

Python3.9 之前的版本在导入 Python 库时存在的主要问题是：当相对导入超出其顶级包时，Python 中的导入行为不一致。

​builtins.__import__() ​引发 ​ValueError​，而 ​importlib.__import__() ​引发 ​ImportError​。Python3.9 版本进行了修复，它将统一引发 ​ImportError​。

9. 生成随机字节

Python 3.9 版本中添加了新的函数​ random.Random.randbytes()​。该函数可用于生成随机字节。

Python 支持生成随机数，但如果需要生成随机字节呢？在 Python3.9 版本之前，开发人员必须想方设法生成随机字节。尽管他们可以使用​ os.getrandom()​、​os.urandom()​ 或者 ​secrets.token_bytes() ​来生成随机字节，但这些方法无法生成伪随机模式。

为了确保随机数的产生符合预期行为，并且过程可复现，开发人员通常将种子（seed）与 ​random.Random ​模块一起使用。因此，Python 3.9 添加了 ​random.Random.randbytes()​ 方法，以可控的方式生成随机字节。

10. 修复字符串替换函数

在 Python 3.9 版本之前，对于所有非零的 n，"".replace("",s,n) 返回空字符串而不是 s。这个错误使用户困惑，并导致应用程序的不一致行为。

Python 3.9 修复了该问题，不管 n 是否为 0，其结果都与 "".replace("", s) 一致。

如果大家想深入了解更多细节，请查阅官方文档：https://docs.python.org/zh-cn/3.9/whatsnew/3.9.html