Ввод/вывод vs Обработка данных

Ключевой критерий качества кода — это стоимость внесения в него изменений. Если изменять программу сложно, то проект медленно развивается, несет убытки и, в конечном счете погибает. С другой стороны, бесконечно расширяемый и безгранично гибкий код — это как сферический конь в вакууме. Теоретически возможен, но практической ценности не несет.

Если мы заранее будем знать как изменятся требования к коду через год, два или десять лет, то уже сейчас можно заложить необходимые механизмы расширения функциональности. К сожалению, такие сведения сложно получить, а зачастую просто невозможно. Приходится опираться на свой опыт, опыт товарищей, прорабатывать разные сценарии развития проекта, подстраховываться.

Один из часто встречающихся и оправданных приемов — это отделение обработки данных от процесса ввода/вывода. Рассмотрим несколько примеров.

Пример. Подбор онлайн-курса

По условию задачи нужно скачать из сети данных об онлайн-курсах, выбрать из них лучшие и сохранить результат в xlsx файл. Вот фрагмент кода:

def get_courses_list(courses_url):
    html = fetch_html(courses_url)
    if html:
        # .... parsing logic
        return courses_list
    else:
        print("can't load list of courses")
        exit()

Теперь примерим на себя роль провидца и подумаем какой функционал потребуется через месяц:

  1. В случае сетевой ошибки взять паузу в 10 секунд и повторить попытку, затем подождать еще 30 секунд и так далее.
  2. В случае если адрес недоступен - постучаться по другому url в зеркало сайта.
  3. В случае ошибки сделать запись в лог и взять данные из ранее подготовленного кеша.

Как все это сделать когда def get_courses_list сама завершает программу ?! От вызова exit() надо отказаться. Можно выбросить исключение и таким образом сообщить о проблеме внешнему коду, пускай там разбираются.

Вызов print тоже стоит вынести из тела функции наружу. В рассмотренных сценариях вывод в консоль зависит от общей логики загрузки данных и многократных вызовов def get_courses_list.

Что еще может потребоваться в скором будущем?

  1. Отладить и покрыть тестами парсер HTML страницы.
  2. Ускорить работу скрипта, хранить ранее скачанные страницы в кеше на жестком диске.

Ага, значит вызывать fetch_html() внутри def get_courses_list не такая уж хорошая идея. Жить будет легче если передать в def get_courses_list строку с HTML разметкой вместо courses_url. Вуаля, мы решили проблемы еще до их появления на горизонте!

Пойдем дальше. Код другой функции:

def get_course_info(html):
    # ...  parsing logic

    rating = soup.find_all('div', attrs={'class': 'ratings-text'})
    if rating:  # check if rating is not empty list
        rating = rating[0].contents[0].text
    else:
        # we wanna be user-friendly, with nice output to xlsx
        rating = "No rating yet"

    # .... parsing logic

    return course_data

Что может произойти с кодом дальше?

  1. Если рейтинга нет — надо искать его на другом сайте.
  2. В xlsx указывать не просто отсутствие рейтинга, а еще на каких сайтах искал.
  3. Отчет о курсах без рейтинга выгружать в дополнительную вкладку xlsx, чтобы удобнее было руками проверять.

Для всего этого нужно уметь отличать от прочих ситуацию "рейтинг неизвестен". В Python для этих целей предусмотрено значение rating = None. А строку "No rating yet" можно переместить туда где данные подготавливаются к выводу в xlsx.

Та же функция, часть вторая, последняя:

def get_course_info(html):
    # ... more parsing logic is here

    # number prefix is usefull for simple sorting data before output to xlsx
    return {
        '1_title': title,
        '2_date': start_date,
        '3_language': language,
        '4_weeks': duration,
        "5_rating": rating
    }

Сразу возникают вопросы. А если нужна еще одна выгрузка в формате csv, с другим порядком столбцов, как это сделать? Как заменить столбец 2_date на days_before_start ?

Кроме того, наперед известно, что пользовательский интерфейс — будь то вывод в консоль или запись в файл — меняется очень часто. Было бы удобно собрать все, что относится к форматированию вывода в одном месте. Например, всю логику выгрузки в xlsx поместить в def fill_xlsx(workbook, courses):, а вывод в консоль собрать внутри if __name__=='__main__':. Удастся избежать вычитывания и повторной отладки всей программы от начала до конца, ведь изменения локальны и изолированы.

Вместо заключения

В результате мы пришли к ситуации, когда логика обработки данных слабо зависит:

  1. от источника данных;
  2. от формата вывода в файл.

Кроме того, часть кода удалось превратить в чистые функции, что облегчит тестирование и повторное использование.

Стратегия по отделению операций ввода/вывода от обработки данных встречается повсеместно, в самых разных программах: от небольших скриптов до серьезных и крупных проектов. Это один из базовых приемов, нужно уверенно им владеть.