پٿون ٽائيپ چيڪر جو مقابلو: خالي ڪنٽينر انفرنس

ڇو خالي ڪنٽينر پائٿون ٽائپ چيڪرز کي ٽوڙيندا آهن - ۽ توهان ان بابت ڇا ڪري سگهو ٿا

Python جو بتدريج ٽائپنگ سسٽم خاص طور تي پختو ٿي چڪو آهي جڏهن کان PEP 484 2015 ۾ قسم جا اشارا متعارف ڪرايا. اڄ، لکين ڊولپرز جامد قسم جي چڪاس ڪندڙن تي ڀروسو ڪن ٿا ته جيئن انهن جي پيداوار تي اثر پوي. پر قسم جي سسٽم جو هڪ نفيس، مايوس ڪندڙ ڪنڊ آهي جيڪو اڃا تائين تجربا ڪندڙ انجنيئرن کي سفر ڪري ٿو: هڪ خالي ڪنٽينر ڪهڙي قسم جو آهي؟ جڏهن توهان لکندا آهيو x = [] بغير تشريح، توهان جي ٽائيپ چيڪ ڪندڙ کي اندازو لڳائڻو پوندو - ۽ مختلف چيڪ ڪندڙ مختلف انداز ۾ اندازو لڳائيندا آهن. هي اختلاف وڏين ڪوڊ بيسز کي برقرار رکڻ واري ٽيمن لاءِ حقيقي مسئلا پيدا ڪري ٿو، جتي قسم جي چيڪرز کي تبديل ڪرڻ يا گڏ ڪرڻ سان سوين اڻڄاتل غلطيون رات ۾ سامهون اچي سگهن ٿيون.

هي آرٽيڪل وضاحت ڪري ٿو ته ڪيئن چار اهم Python قسم جا چيڪ ڪندڙ — mypy, pyright, pytype, and pyre — خالي ڪنٽينر جو اندازو سنڀاليندا آهن، اهي ڇو متفق آهن، ۽ توهان ڪهڙيون عملي حڪمت عمليون اپنائڻ ڪري سگهو ٿا ٽائپ-سيف پٿون لکڻ لاءِ توهان جي ٽولنگ جي پسند کان سواءِ.

بنيادي مسئلو: خالي ڪنٽينر فطري طور تي مبہم آهن

پائٿون جي هن معصوم ليڪ تي غور ڪريو: نتيجا = []. ڇا نتيجا a list[int] آهي؟ A list[str]؟ A list[dict[str, Any]]؟ اضافي حوالي جي بغير، ڄاڻڻ جو ڪو به طريقو ناهي. Python رن ٽائم کي پرواه ناهي - فهرستون فطرت جي لحاظ کان متضاد آهن - پر جامد قسم جي جانچ ڪندڙن کي انهن جي نوڪري ڪرڻ لاءِ هر متغير کي ڪنڪريٽ قسم تفويض ڪرڻ جي ضرورت آهي. اهو Python جي متحرڪ لچڪ ۽ ضمانت جي وچ ۾ هڪ بنيادي تڪرار پيدا ڪري ٿو جيڪو جامد تجزيو مهيا ڪرڻ جي ڪوشش ڪري ٿو.

مسئلو لغتن ۽ سٽن سان گڏ آهي. هڪ خالي {} اصل ۾ هڪ ڊڪٽ طور پارس ڪيو ويو آهي، نه هڪ سيٽ، جيڪو قسم جي سطح جي ابهام جي مٿان نحوي ابهام وڌائيندو آهي. ۽ nested ڪنٽينر — سوچيو defaultdict(list) or results = {k: [] for k in keys — push inference engines to their limits. هر قسم جي جاچ ڪندڙ پنهنجي پنهنجي هائيورسٽسٽ ٺاهيا آهن، ۽ فرق گهڻو ڪري اهم آهن ان کان وڌيڪ ڊولپرز جو احساس.

پروڊڪشن سسٽم ۾ پروسيسنگ حقيقي ڪم لوڊ - ڇا اهو هڪ CRM آهي جيڪو ڪسٽمر رڪارڊ کي سنڀاليندو آهي، هڪ انوائسنگ ماڊل ٺاهيل لائن آئٽمز، يا هڪ اينالائيٽڪس پائپ لائن مجموعي ميٽرڪس - خالي ڪنٽينر مسلسل شروعاتي نمونن وانگر ظاهر ٿيندا آهن. انهن جي قسمن کي غلط حاصل ڪرڻ صرف لينٽر ڊيڄاريندڙ پيدا نٿو ڪري. اهو حقيقي بگ کي ڇڪي سگھي ٿو جيڪي رن ٽائم تائين پھچي وڃن ٿا.

Mypy: Deferred Inference with implicit Any

Mypy، سڀ کان پراڻو ۽ سڀ کان وڏي پيماني تي اختيار ڪيل پٿون ٽائيپ چيڪر، خالي ڪنٽينرز لاءِ نسبتاً نرم رويو اختيار ڪري ٿو. جڏهن اهو ملندو آهي x = [] فنڪشن اسڪوپ تي، اهو ڪوشش ڪري ٿو قسم جي فيصلي کي ملتوي ڪرڻ ۽ ايندڙ استعمال مان عنصر جي قسم جو اندازو لڳايو. جيڪڏهن توهان لکندا آهيو x = [] پٺيان x.append(42)، ته mypy ان جو اندازو لڳائيندو list[int]. هي "شامل" حڪمت عملي حيرت انگيز طور تي ڪم ڪري ٿي سڌي طرح ڪيسن لاءِ جتي ڪنٽينر هڪ ئي دائري ۾ آباد آهي.

بهرحال، مائيپي جو رويو ڊرامائي طور تبديل ٿئي ٿو سياق و سباق ۽ سختي جي سيٽنگن جي بنياد تي. ماڊل اسڪوپ تي (مٿين سطح جو ڪوڊ)، يا جڏهن ڪنٽينر کي آباد ٿيڻ کان اڳ ڪنهن ٻئي فنڪشن ڏانهن منتقل ڪيو ويندو آهي، mypy اڪثر ڪري واپس اچي ٿو list[Any]. هيٺ --strict جھنڊو، ھي ھڪ نقص پيدا ڪري ٿو، پر ڊفالٽ موڊ ۾ اھو خاموشيءَ سان گذري ٿو. ان جو مطلب آهي ته ٽيمون جيڪي بغير سخت موڊ جي mypy کي هلائينديون آهن اهي درجن کان وڌيڪ واضح طور تي ٽائپ ٿيل ڪنٽينرز کي گڏ ڪري سگھن ٿيون جيڪي ٽائپ سسٽم کان فرار ٿيڻ جي طور تي ڪم ڪن ٿيون، ان جي مقصد کي شڪست ڏئي ٿي.

هڪ خاص طور تي ذيلي رويي: 0.990 کان اڳ وارا mypy ورجن ڪڏهن ڪڏهن list[Unknown] کي اندروني طور تي سمجهندا آهن ۽ پوءِ تفويض تي list[Any] تائين وسيع ڪندا آهن. پوسٽ-0.990، انفريشن کي سخت ڪيو ويو، پر تبديلي حقيقي دنيا جي ڪوڊ بيس جي هڪ حيرت انگيز تعداد کي ٽوڙي ڇڏيو جيڪي ان کي سمجهڻ کان سواء اجازت واري رويي تي ڀروسو ڪري رهيا هئا. هي هڪ بار بار ٿيڻ وارو موضوع آهي — خالي ڪنٽينر جي حوالي سان تبديليون سڀ کان وڌيڪ خراب ڪندڙ قسم جي جاچ ڪندڙ اپڊيٽس مان آهن ڇاڪاڻ ته نمونا تمام عام آهن.

Pyright: Strict Inference and the "Unknown" قسم

Pyright، Microsoft پاران تيار ڪيل ۽ VS ڪوڊ ۾ Pylance کي طاقت ڏيڻ، بنيادي طور تي مختلف فلسفيانه موقف اختيار ڪري ٿو. بلڪه خاموشيءَ سان ڪنهن به ڏانهن واپس وڃڻ جي، pyright وچ ۾ فرق ڪري ٿو اڻڄاتل (هڪ قسم جيڪو اڃا تائين طئي نه ڪيو ويو آهي) ۽ ڪنهن به (هڪ واضح آپٽ آئوٽ قسم جي چڪاس). جڏهن توهان لکندا آهيو x = [] pyright جي سخت موڊ ۾، اهو ظاهر ڪري ٿو list[Unknown] ۽ هڪ تشخيصي رپورٽ ڪري ٿو، توهان کي تشريح مهيا ڪرڻ تي مجبور ڪري ٿو.

پيرائٽ پڻ دائره جي اندر تنگ ڪرڻ بابت وڌيڪ جارحاڻي آهي. جيڪڏهن توهان لکندا آهيو:

• x = [] پٺيان x.append("hello") — pyright infers list[str]
• x = [] پٺيان x.append(1) پوءِ x.append("hello") — pyright infers list[int | str]
• x = [] سڌي طرح هڪ فنڪشن ڏانهن منتقل ڪيو ويو جنهن جي توقع آهي list[int] — pyright infers list[int] ڪال-سائيٽ جي حوالي سان
• x = [] واپسي واري قسم جي تشريح کان سواءِ فنڪشن مان موٽيو - pyright اندازو لڳائڻ بجاءِ غلطي جي رپورٽ ڪري ٿو

هي ٻه طرفي انفرنس (ٻئي ايندڙ استعمال ۽ ڪال سائيٽن مان متوقع قسم استعمال ڪندي) pyright خاص طور تي خالي ڪنٽينرز لاءِ mypy کان وڌيڪ درست ڪري ٿو. ٽريڊ آف لفظي آهي: pyright جو سخت موڊ تقريبن 30-40% وڌيڪ مسئلن کي پرچم ڪري ٿو هڪ عام اڻ ڄاڻايل ڪوڊ بيس تي mypy جي سخت موڊ جي مقابلي ۾، ڪيترن ئي اوپن سورس لڏپلاڻ جي رپورٽن جي تجزيي مطابق. ٽيمن لاءِ جيڪي پيچيده پس منظر سسٽم ٺاهي رهيا آهن - چئو، هڪ پليٽ فارم منظم ڪري ٿو 207 هڪٻئي سان ڳنڍيل ماڊلز تي مشتمل CRM، پگهار، ۽ تجزياتي - pyright جي سختي ذيلي انٽرفيس جي ناانصافي کي پڪڙي ٿي جيڪا نرمي جو اندازو لڳائي ڇڏي.

Pytype and Pyre: The Less Traveled Roads

گوگل جو pytype شايد سڀ کان وڌيڪ عملي طريقو اختيار ڪري ٿو. تشريح جي ضرورت ڪرڻ يا ڪنهن به ڏانهن واپس وڃڻ بدران، pytype استعمال ڪري ٿو سڄي پروگرام جو تجزيو انهي کي ٽريڪ ڪرڻ لاءِ ته ڪئين ڪنٽينر کي فنڪشن جي حدن ۾ استعمال ڪيو وڃي ٿو. جيڪڏهن توهان هڪ فنڪشن ۾ هڪ خالي لسٽ ٺاهي ۽ ان کي ٻئي ڏانهن منتقل ڪيو جيڪو انٽيجرز کي شامل ڪري ٿو، pytype اڪثر ڪري سگھي ٿو list[int] بغير ڪنهن تشريح جي. هي ڪراس-فنڪشن جو اندازو حسابي طور تي مهانگو آهي - pytype وڏي ڪوڊ بيس تي mypy يا pyright کان تمام گهڻو سست آهي - پر اهو اڻ ڄاڻايل ڪوڊ تي گهٽ غلط مثبت پيدا ڪري ٿو.

Pytype پڻ متعارف ڪرايو "جزوي قسم" جو تصور خالي ڪنٽينرز لاءِ. تازو ٺهيل [] هڪ جزوي قسم حاصل ڪري ٿو جيڪو ترقي يافته طور تي بهتر ڪيو ويو آهي جيئن چيڪر کي وڌيڪ استعمال سان ملندو آهي. اهو تصوراتي طور تي خوبصورت آهي پر اهو غلط پيغام پيدا ڪري سگهي ٿو جڏهن جزوي قسم کي مڪمل طور تي حل نٿو ڪري سگهجي، جهڙوڪ جڏهن هڪ خالي ڪنٽينر ڪيترن ئي ڪمن ذريعي وهندو آهي بغير ڪڏهن به آباد ٿيڻ جي.

Meta's pyre، ساڳئي وقت، mypy جي رويي کي وڌيڪ ويجهو ڪري ٿو پر سخت ڊفالٽ سان. Pyre x = [] کي list[unknown] طور سمجھي ٿو ۽ گھڻن حوالن ۾ تشريح جي ضرورت آھي. جتي pyre differentiates پاڻ کي سنڀالڻ ۾ آهي خالي ڊڪشنري لٽرلز استعمال ڪيا ويا جيئن ڪوارگس- ويب فريم ورڪ ۾ هڪ عام نمونو. Pyre وٽ خاص-ڪيس منطق آهي لغت جي قسمن کي ڳولڻ لاءِ لفظي دليلن جي حوالن مان، فريم ورڪ ۾ تشريح جي بوجھ کي گھٽائڻ- Heavy codebases. ڏنو ويو آهي ته اڪثر جديد ويب ايپليڪيشنن ۾ ڊڪشنري جي انپيڪنگ جو تمام گهڻو استعمال شامل آهي ترتيب ڏيڻ ۽ درخواست ڏيڻ جي لاءِ، هي عملداري فائدو ڏئي ٿو.

حقيقي دنيا جو اثر: جڏھن Inference Divergence bites

ٽائپ چيڪرز جي وچ ۾ فرق شايد علمي لڳي سگھن ٿا جيستائين توھان انھن کي پروڊڪشن ڪوڊ بيس ۾ تجربو نہ ڪريو. ڪاروباري ايپليڪيشنن ۾ هڪ عام نموني تي غور ڪريو: ڊيٽا جي جوڙجڪ جي شروعات ڪرڻ جيڪا مشروط طور تي آباد ٿئي ٿي.

سڀ کان وڌيڪ خطرناڪ خالي ڪنٽينر نه هوندا آهن اهي قسم جا چيڪرز فليگ - اهي اهي هوندا آهن جيڪي خاموشيءَ سان هڪ inferred ڪنهن به قسم سان گذري ويندا آهن، غير مطابقت واري ڊيٽا کي بغير ڪنهن خبرداري جي گڏ ٿيڻ جي اجازت ڏيندا آهن جيستائين هيٺيون وهڪرو فنڪشن رن ٽائم تي هڪ TypeError سان حادثو نه ٿئي، جيڪو ان جي واپسي ڪرڻ يا واپس ڪرڻ لڳ ڀڳ ناممڪن آهي.

هڪ ٺوس مثال: هڪ ٽيم فينٽيڪ جي شروعات تي رپورٽ ڪئي خرچ ٽي ڏينهن هڪ پيداوار واري مسئلي کي ڊيبگ ڪرڻ جتي هڪ خالي لسٽ، ادائيگي جي پروسيسنگ فنڪشن ۾ شروع ڪئي وئي، جيئن ته فهرست[Any] mypy پاران. لسٽ ۾ ڪرنسي جي مقدار لاءِ Decimal شيون شامل ٿيڻ گهرجن، پر ان جي بدران ڪوڊ جو رستو float ويلز شامل ڪيو ويو. ميپي جي نرمي واري اندازي خاموشيء سان اجازت ڏني. بگ صرف ان وقت ظاهر ٿيو جڏهن فلوٽ رياضي ۾ گول ڪرڻ جون غلطيون 12,000 انوائسز جي بيچ تي $0.01 جي اختلاف جو سبب بڻيون. جيڪڏهن اهي سخت موڊ ۾ pyright استعمال ڪن ها، يا خالي لسٽ کي list[Decimal] طور بيان ڪن ها، ته بگ ڊولپمينٽ وقت تي پڪڙيو وڃي ها.

Mewayz تي، جتي پليٽ فارم 138,000+ يوزر اڪائونٽس تي انوائسنگ، پگهار جي حسابن، ۽ مالي تجزيي تي عمل ڪري ٿو، هن قسم جي حفاظتي خال نظرياتي نه آهي — اهو فرق آهي صحيح پگهار جي رنن ۽ قيمتي ٻيهر حسابن جي وچ ۾. ڪنٽينر جي شروعات جي چوڌاري ٽائپنگ جو سخت نظم انهن ”بورنگ“ انجنيئرنگ جي مشقن مان هڪ آهي جيڪو پيداوار جي دلچسپ واقعن کي روڪي ٿو.

دفاعي ڪنٽينر جي شروعات لاءِ بهترين طريقا

قطع نظر ته توهان جي ٽيم ڪهڙي قسم جو چيڪ ڪندڙ استعمال ڪري ٿي، خالي ڪنٽينر جي ابهام کي مڪمل طور تي ختم ڪرڻ لاءِ ٺوس حڪمت عمليون آهن. مقصد اهو آهي ته ڪڏهن به خالي ڪنٽينرز لاءِ انفرنس تي ڀروسو نه ڪيو وڃي - قسم کي واضح ڪريو ته جيئن توهان جو ڪوڊ سڀني چيڪرن تي پورٽيبل هجي ۽ نسخن جي وچ ۾ رويي جي تبديلين جو اندازو لڳائڻ کان محفوظ هجي.

1. هميشه تشريح ڪريو خالي ڪنٽينر متغير. لکو نتيجا: list[int] = [] بجاءِ نتيجا = []. نابالغ فعل جي قيمت محفوظ ٿيل ڊيبگنگ وقت جي مقابلي ۾ ناگزير آهي. هي واحد مشق تقريباً 80 سيڪڙو خالي ڪنٽينر جي مسئلن کي ختم ڪري ٿو.
2. پيپليڪس ڪنٽينرز لاءِ فيڪٽري فنڪشن استعمال ڪريو. cache = {} جي بدران، هڪ فنڪشن لکو جيئن def make_cache() -> dict[str, list[UserRecord]]: return {}. واپسي جي قسم جي تشريح مطلوب قسم کي غير واضح ۽ خود دستاويزي بڻائي ٿي.
3. غير معمولي قسمن لاءِ لٽريلز جي ڀيٽ ۾ ٽائيپ ٿيل ڪنسٽرڪٽرز کي ترجيح ڏيو. لکو items: set[int] = set() بجاءِ سيٽ فهم جي اندازي تي ڀروسو ڪرڻ جي. defaultdict ۽ Counter لاءِ، هميشه ٽائيپ پيٽرول مهيا ڪريو: counts: Counter[str] = Counter().
4. نئين ڪوڊ لاءِ پنھنجي ٽائيپ چيڪ ڪندڙ جي سخت موڊ کي ترتيب ڏيو. ٻئي mypy ۽ pyright سپورٽ في فائل يا في ڊاريڪٽري ڪنفيگريشن. نون ماڊلز تي سخت چيڪنگ کي فعال ڪريو جڏهن ته تدريجي طور تي ورثي واري ڪوڊ لڏپلاڻ ڪريو. اهو نون نقلي ٽائيپ ٿيل ڪنٽينرز جي جمع ٿيڻ کي روڪي ٿو.
5. توهان جي CI پائپ لائن جي مقابلي ۾ ٽائپ چيڪ ڪندڙ شامل ڪريو. توهان جي ڪوڊ بيس تي mypy ۽ pyright ٻنهي کي هلائڻ سان انفرنس ڊورجن کي جلد پڪڙي ٿو. جيڪڏهن هڪ نمونو هڪ چيڪ ڪندڙ پاس ڪري ٿو پر ٻيو ناڪام ٿئي ٿو، اهو هڪ اشارو آهي ته قسم ڪافي واضح نه آهي.

The Bigg Picture: ٽائپ چيڪنگ جيئن ٽيم جي مشق

خالي ڪنٽينر جو اندازو آخرڪار پٿون جي قسم جي سسٽم ۾ هڪ وڏي چيلنج جو مائڪروڪوزم آهي: سهولت ۽ حفاظت جي وچ ۾ تڪرار. پٿون جو فلسفو ”اسان سڀ رضامندي وارا بالغ آهيون“ پروٽوٽائپنگ ۽ اسڪرپٽ لاءِ سهڻي نموني ڪم ڪري ٿو، پر هزارين صارفين جي خدمت ڪندڙ پيداواري نظام کي وڌيڪ مضبوط ضمانتن جي ضرورت آهي. حقيقت اها آهي ته چار اهم قسم جا چيڪ ڪندڙ ڪنهن به شيءِ تي اختلاف رکن ٿا جيئن بنيادي طور تي [] جو قسم ان ڳالهه تي زور ڏئي ٿو ته پٿون ٽائپنگ ايڪو سسٽم اڃا پختو ٿي رهيو آهي.

انجينيئرنگ ٽيمن لاءِ جيڪي پيچيده پليٽ فارمز ٺاهي رهيون آهن - ڇا توهان مٿس مائيڪرو سروسز جو انتظام ڪري رهيا آهيو يا هڪ مربوط سسٽم سان سلهاڙيل ماڊيولز جهڙوڪ Mewayz's Business OS - عملي صلاح سڌو آهي: خالي ڪنٽينرز لاءِ انفرنس تي ڀروسو نه ڪريو، هڪ ٽائپ چيڪر چونڊيو ۽ ان کي ترتيب ڏيو ته جيئن دستاويز جي قسم کي سختي سان پيش ڪيو وڃي. مشين جي تصديق جي قابل. [] جي بدران list[انوائس] لکڻ ۾ خرچ ٿيل پنج منٽ توهان جي ڊيبگنگ جا ڪلاڪ بچائيندا جڏهن توهان جو ڪوڊ بيس اسڪيل.

جيئن ته PEP 696 (ڊفالٽ قسم جا پيرا ميٽرز) ۽ PEP 695 (قسم پيرا ميٽر نحو) نئين پٿون ورزن ۾ لينڊ ڪرڻ جاري رکندا آهن، واضح ٽائپنگ جا ergonomics بهتر ٿيندا رهندا. "تشريف ڪيل" ۽ "غير بيان ڪيل" پٿون جي وچ ۾ فرق تنگ ٿي ويندو. پر ان ڏينهن تائين، پٿون ڊولپر جي ٽول ڪِٽ ۾ واضح ڪنٽينر جا سڀ کان اعليٰ-ROI عملن مان هڪ آهن- هڪ ننڍڙو نظم جيڪو هر ماڊيول، هر اسپرنٽ، ۽ هر پيداواري ڊيپلائيمينٽ ۾ مرڪب دلچسپي ادا ڪري ٿو.