全网最适合入门的面向对象编程教程：29 类和对象的Python实现-断言与防御性编程和help函数的使用
全网最适合入门的面向对象编程教程：29 类和对象的 Python 实现-断言与防御性编程和 help 函数的使用
摘要：
在 Python 中，断言是一种常用的调试工具，它允许程序员编写一条检查某个条件。本文主要介绍了断言的应用场景和特点以及 assert 语句的使用，同时介绍了防御性编程和 help()函数。
原文链接：
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文档和代码获取：
可访问如下链接进行对文档下载：
https://github.com/leezisheng/Doc
本文档主要介绍如何使用 Python 进行面向对象编程，需要读者对 Python 语法和单片机开发具有基本了解。相比其他讲解 Python 面向对象编程的博客或书籍而言，本文档更加详细、侧重于嵌入式上位机应用，以上位机和下位机的常见串口数据收发、数据处理、动态图绘制等为应用实例，同时使用 Sourcetrail 代码软件对代码进行可视化阅读便于读者理解。
相关示例代码获取链接如下：https://github.com/leezisheng/Python-OOP-Demo
正文
断言（assert）
在 Python 编程中，断言（assert）作为一种强大的调试工具，被广泛应用于代码的调试和开发过程中。通过在代码中插入断言语句，我们可以对代码的正确性进行严格的检查。当断言的条件为假时，程序会引发 AssertionError 异常并停止执行。而当断言的条件为真时，程序会如常继续执行，仿佛断言语句从未存在过。因此，合理使用断言，对于确保代码的质量和稳定性具有重要意义。
assert 表达式 , 描述
以下面代码为例，可以看到“1==2”的结果为 False，抛出了 AssertionError。
与异常不同**，断言是为了提醒开发人员，在程序中可能出现了无法恢复的错误。对于一些可以预见的错误，例如未找到相关文件，用户通常能够自行纠正或重试。**然而，断言并非为这类问题而生。在无 bug 的程序中，断言条件将永远保持沉默。但如果违背了断言，程序就会崩溃并报告错误，向开发人员明确指出究竟是哪个“不可能”的情况出现了。这使得追踪和修复程序中的 bug 变得更为轻松。**在 Python 中，断言语句是一种用于调试的辅助功能，它并非处理运行时错误的机制。使用断言的目的在于帮助开发人员更快地找到可能导致 bug 的根本原因。**除非程序中确实存在 bug，否则断言绝不会抛出错误。
防御性编程与 unittest 单元测试库
断言一般用在防御型的编程、运行时检查程序逻辑、检查约定、程序常量、检查文档时，在从来不会运行失败的代码不必要加上断言。在单元测试框架中，我们常常使用断言。所谓单元测试，就是指对软件中的最小可测试单元进行检查和验证，通常是一个函数或一个方法。单元测试有助于我们在早期发现错误，提高代码的可靠性和可维护性。在 Python 中，内置了 unittest 单元测试库，可以用来编写测试代码。unittest 中常用的几个常用断言的使用方法如下：
| 名称 | 作用 |
|---|---|
| assertEqual | 如两个值相等，则 pass |
| assertNotEqual | 如两个值不相等，则 pass |
| assertTrue | 判断 bool 值为 True，则 pass |
| assertFalse | 判断 bool 值为 False，则 Pass |
| assertIsNone | 不存在，则 pass |
| assertIsNotNone | 存在，则 pass |
关于 unittest 单元测试库中断言的使用我们将会在之后讲到，这里仅作简单了解即可。
在使用断言时，需要特别注意的点是在命令行中使用-o 和-oo 标志，或者修改 CPython 中的 PYTHONOPTIMIZE 环境变量，可以全局性地禁用断言。此时，所有的断言语句都将失效，程序将直接跳过而不处理断言，因此不会执行任何条件表达式。
在 Python 的实际开发过程中，我们经常会遇到性能问题。所谓性能问题，就是 Python 程序运行得相对较慢。遇到性能问题时，我们有两种方法可以进行优化：一是修改源代码，优化逻辑，提升性能；二是打开 Python 解释器的优化功能。
Python 解释器提供了两种优化级别：
- level1 优化：通过将内置的__debug__全局变量设置为 false，并删除 assert 语句，达到优化效果。
- level2 优化：除了 level1 的优化措施外，还会删除函数的文档说明（即函数后面的’‘’'注释）。
使用-O 参数可以达到 level1 优化效果（大写字母 O），而使用-OO 参数则可以达到 level2 优化效果（两个都是大写字母 O）。这些优化方法对于提升 Python 程序的运行速度非常有帮助。
python -o main.py
help()函数
在 Python 中，有许多内置函数和模块，其中一些可能不太起眼，但却非常实用。其中之一就是 help()函数。help()函数用于获取有关 Python 对象、模块、函数或方法的帮助信息。它可以更好地理解 Python 的功能和如何正确使用它们。
help()函数的基本用法非常简单，只需在交互式 Python 解释器中输入对象、模块、函数或方法的名称，并将其作为参数传递给 help()函数。
help语法：help([object])
这里，我们看看 assert 函数的 help 输出：
