使用__missing__方法实现映射表多格式主键

背景介绍

在python中，我们经常使用字典类型实现映射表的功能，通过字典的主键遍历获取对应的值，从而实现从一个值映射到另一个值的功能

但是这种映射是十分硬性的，例如，假如我的映射表为{‘1’：one，‘2’：two}，这是一个阿拉伯数字对应映射成英语的过程，在查找映射表的过程中，我的主键输入‘1’可以得到值one，但如果我输入的是1（即并不是加上引号的字符串类型而是数值类型），python的字典类型就会抛出主键错误的提示，因为在原字典中，‘1’是作为字符串类型的主键，1是作为整形类型的数据，两者在计算机中的储存格式是不相同的

如果我们希望得到一张映射表，既可以通过字符串类型遍历取值，也能通过对应的数值类型取值，那么应该如何实现呢？__missing__可以提供解决方案

__missing__方法

对于python中的dict类型，当我们需要通过主键获取对应的值时，k是主键，dict是字典类型，可以有dict[k]或者dict.get(k)，都是调用字典类型中的__getitem__方法，遍历查找字典中对指定主键所对应的值，当没有找到主键时，则返回KeyError

另一种情况是，当__missing__方法存在时，就会调用__missing__方法中设定的操作，例如defaultdict类就是这种运行原理如何统计csv文件中对象的数量（基于pandas）-优快云博客可以事先对不存在的字典主键赋予默认值，给在运行的过程带来方便

任务设定

为了让大家更好地理解__missing__方法，我们来简单设定一个任务，建立映射表{1:'one',2:'two',3:'three'}，在建立映射的过程中，既可以使用1作为主键获取对应的值，也可以通过对应的字符串‘1’获取相应的值

代码实现

我们通过自定义类来实现，需要继承dict的类型

我们先来看看没有加__missing__方法的继承：

class UsualDict(dict):
    def get(self,key,default=None):
        try:
            return self[key]
        except KeyError:
            return default

其中，get()函数就是调用__getitem__方法获取主键对应的值

dd=UsualDict({1:'one',2:'two',3:'three'})
print(dd[1])

输出>>one

print(dd['1'])

输出>>KeyError: '1'

可见没有实现任务的要求，我们再来使用__missing__方法：

class UsualDict(dict):

    def __missing__(self,key):
        return self[int(key)]

    def get(self,key,default=None):
        try:
            return self[key]
        except KeyError:
            return default

print(dd['1'])

输出>>one

任务好像可以完成了

但是却有一个隐藏的漏洞

print(dd[5])

Traceback (most recent call last):
  File "d:\py-code\fluent_pyhton\1_24.py", line 33, in <module>
    print(dd[5])
  File "d:\py-code\fluent_pyhton\1_24.py", line 25, in __missing__
    return self[int(key)]
  File "d:\py-code\fluent_pyhton\1_24.py", line 25, in __missing__
    return self[int(key)]
  File "d:\py-code\fluent_pyhton\1_24.py", line 25, in __missing__
    return self[int(key)]
  [Previous line repeated 496 more times]
RecursionError: maximum recursion depth exceeded

错误提示语说递归的层级已经超过了最大的允许范围，这是为什么呢？

我们回到代码，具体看这一句

    def __missing__(self,key):
        return self[int(key)]

只要__getitem__方法没有得到主键的内容我们就调用__missing__方法，调用__missing__方法后的self[int(key)]又会调用__getitem__方法，那么只要key的int类型或者str类型都不存在于字典的主键中，那么两个方法之间就会无限进行递归调用，那么这个bug需要如何解决呢？

可以有以下继承方法：

class UsualDict(dict):

    def __missing__(self,key):
        if isinstance(key,int):
            raise KeyError(key)
        return self[int(key)]

    def get(self,key,default=None):
        try:
            return self[key]
        except KeyError:
            return default

通过isinstance方法判断key的类型是否属于int，即当__getitem__方法找不到主键调用__missing__方法时，首先判断key是否属于int，若属于int类型但又在字典主键中查找不到对应的值，则返回错误，否则，才进行key类型的转换

我们来看看是否还会出现递归的错误

dd=UsualDict({1:'one',2:'two',3:'three'})
print(dd[5])

系统进行了正确的错误输出 

Traceback (most recent call last):
  File "d:\py-code\fluent_pyhton\1_24.py", line 33, in <module>
    print(dd[5])
  File "d:\py-code\fluent_pyhton\1_24.py", line 24, in __missing__
    raise KeyError(key)
KeyError: 5

欢迎大家讨论交流~

---