Python进阶编程：编写更高效、优雅的Python代码
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3.1.6　序列元素名称映射

对于很多初学者来说，访问列表或元组时习惯使用下标，这样编写的代码不但可读性差，而且可维护性差。建议使用更优雅的方式实现，比如通过名称访问。

collections.namedtuple()函数通过使用一个普通的元组对象来解决这个问题。实际上，该函数是一个返回Python中标准元组类型的子类的工厂函数，给它传递一个类型名和需要的字段，会返回一个类。初始化这个类可以为定义的字段传递值，示例如下：

from collections import namedtuple

UserInfo = namedtuple('UserInfo', ['email', 'date'])
user_info = UserInfo('test@ai.com', '2012-10-19')
print(user_info)
print(user_info.email)
print(user_info.date)

尽管namedtuple实例看起来像一个普通的类实例，但它与元组类型是可交换的，支持所有的普通元组操作，如索引和解压，示例如下：

print(len(user_info))
email, date = user_info
print(email, date)

命名元组的一个主要用途是将代码从下标操作中解脱出来。

如果从数据库调用中返回一个很大的元组列表，我们可通过下标去操作其中的元素。当在普通元组列表中添加新的列的时候，代码可能会出错。但若使用了命名元组，则不会有这样的顾虑。

先看使用普通元组的代码示例：

def calculate_cost_1(record_list):
    total = 0.0
    for record in record_list:
        total += record[1] * record[2]
    return total

下标操作通常会让代码表意不清晰，并且非常依赖记录的结构。更改为使用命名元组的示例如下：

from collections import namedtuple

Course = namedtuple('Course', ['name', 'class_hour', 'score'])
def calculate_cost(record_list):
    total = 0.0
    for rec in record_list:
        course = Course(*rec)
        total += course.class_hour * course.score
    return total

命名元组另一个用途是作为字典的替代，因为字典存储需要更多的内存空间。如果需要构建一个非常大的包含字典的数据结构，那么使用命名元组会更加高效。

注意　命名元组是不可更改的。

如果需要改变属性值，那么可以使用命名元组实例的_replace()方法。它会创建一个全新的命名元组并将对应的字段用新的值取代，示例如下：

course = Course('xiao meng', 20, 0.3)
print(course)
course = course._replace(class_hour=30)
print(course)

当命名元组拥有可选或者缺失字段时，_replace()方法是一个非常方便的填充数据的方法。首先创建一个包含缺省值的原型元组，然后使用_replace()方法创建新的值被更新过的实例，示例如下：

from collections import namedtuple

Course = namedtuple('Course', ['name', 'class_hour', 'score', 'date', 'time'])

# Create a prototype instance
course_prototype = Course('', 0, 0.0, None, None)

# Function to convert a dictionary to a Course
def dict_to_course(course):
    return course_prototype._replace(**course)

上述定义的dict_to_course()函数的使用方式如下（list_mapping_exp.py）：

course_a = {'name': 'xiao meng', 'class_hour': 20, 'score': 0.3}
print(dict_to_course(course_a))
course_b = {'name': 'xiao meng', 'class_hour': 20, 'score': 0.3, 'date': '04/19/2020'}
print(dict_to_course(course_b))

如果目标是定义一个需要更新很多实例属性的高效的数据结构，那么命名元组并不是最佳选择，这时候应该考虑定义一个包含__slots__方法的类。

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