Python 从设计之初就是一门面向对象的语言，面向对象思想的第一个要素就是封装。所谓封装，通俗的讲就是类中的属性和方法，分为公有和私有，公有可以被外界访问，私有不能被外界访问，这就是封装中最关键的概念——访问控制。 访问控制有三种级别：私有、受保护、公有 私有（Private）：只有类自身可以访问 受保护（Protected）：只有类自身和子类可以访问 公有（Public）：任何类都可以访问 由于 Python 不像 Java，有访问控制符（private / public / protected），所以 Python 的访问控制也是容易被应聘者忽视和搞错的。 公有（Public） 在 Python 的类中，默认情况下定义的属性都是公有的。 class Foo(object): bar = 123 def __init__(self, bob): self.bob = bob print(Foo.bar) # 123 foo = Foo(456) print(foo.bob) # 456 上面类Foo中的bar属性就是类属性，__init__方法中定义的 bob 是实例属性，bar和bob都是公有的属性，外部可以访问，分别 print 类中的bar和实例中的bob，输出了对应的值。 受保护（Protected） 在 Python 中定义一个受保护的属性，只需要在其名字前加一个下划线_，我们将 Foo 方法中的bob和bar改为_bob和_bar，他们就变成了受保护的属性了，代码如下： class Foo(object): _bar = 123 def __init__(self, bob): self._bob = bob class Son(Foo): def print_bob(self): print(self._bob) @classmethod def print_bar(cls): print(cls._bar) Son.print_bar() # 123 son = Son(456) son.print_bob() # 456 定义一个类Son继承自Foo，由于受保护的对象只能在类的内部和子类中被访问，不能直接调用print(Son._bar)或print(son._bob)来输出这两个属性的值，所以定义了print_bar和print_bob方法，实现在子类中输出，这段代码也正常的输出了_bar和_bob的值。 ...

使用 Win10 的朋友会发现，每次开机锁屏界面都会有不一样的漂亮图片，这些图片通常选自优秀的摄影作品，十分精美。 但是由于系统会自动更换这些图片，所以就算再好看的图片，也许下次开机之后就被替换掉了。 借助 Python，我们可以用简单的几行代码，批量提取这些精美的锁屏图片。把喜欢的图片设置成桌面背景，就不用担心被替换掉啦。 提取原理 Win10 系统会自动下载最新的锁屏壁纸，并将他们保存在一个系统文件夹中，路径是C:\Users\[用户名]\AppData\Local\Packages\Microsoft.Windows.ContentDeliveryManager_cw5n1h2txyewy\LocalState\Assets 直接打开这个文件夹，里面会有随机命名的多个文件，每一个文件就是一张图片。但是由于文件没有扩展名，所以并不能预览。为了不搞坏系统文件，并且把这些文件变成可以预览的格式，我们用 Python 把这些文件复制出来，加上 JPG 作为扩展名。 实现代码 import os, shutil from datetime import datetime # 把这个文件所在目录wallpapers文件夹作为保存图片的目录 save_folder = dir_path = os.path.dirname( os.path.realpath(__file__)) + '\wallpapers' # 动态获取系统存放锁屏图片的位置 wallpaper_folder = os.getenv('LOCALAPPDATA') + ( '\Packages\Microsoft.Windows.ContentDeliveryManager_cw5n1h2txyewy' '\LocalState\Assets') # 列出所有的文件 wallpapers = os.listdir(wallpaper_folder) for wallpaper in wallpapers: wallpaper_path = os.path.join(wallpaper_folder, wallpaper) # 小于150kb的不是锁屏图片 if (os.path.getsize(wallpaper_path) / 1024) < 150: continue wallpaper_name = wallpaper + '.jpg' save_path = os.path.join(save_folder, wallpaper_name) shutil.copyfile(wallpaper_path, save_path) print('Save wallpaper ' + save_path) 首先确定系统存放锁屏图片的文件夹位置，由于文件夹位于用户的个人文件夹内，每个用户的用户名是不一样的，所以我们需要通过系统的LOCALAPPDATA变量动态的获取路径。代码会把提取出来的图片保存在 wallpapers 文件夹下，所以代码文件所在的目录没有 wallpapers 文件夹，需要手工创建一个。 ...

在网络中传输数据时，为了防止网络拥塞，需限制流出网络的流量，使流量以比较均匀的速度向外发送，令牌桶算法就实现了这个功能，可控制发送到网络上数据的数目，并允许突发数据的发送。 什么是令牌 从名字上看令牌桶，大概就是一个装有令牌的桶吧，那么什么是令牌呢？ 紫薇格格拿的令箭，可以发号施令，令行禁止。在计算机的世界中，令牌也有令行禁止的意思，有令牌，则相当于得到了进行操作的授权，没有令牌，就什么都不能做。 用令牌实现限速器 我们用 1 块令牌来代表发送 1 字节数据的资格，假设我们源源不断的发放令牌给程序，程序就有资格源源不断的发送数据，当我们不发放令牌给程序，程序就相当于被限流，无法发送数据了。接下来我们说说限速器，所谓限速器，就是让程序在单位时间内，最多只能发送一定大小的数据。假设在 1 秒发放 10 块令牌，那么程序发送数据的速度就会被限制在 10bytes/s。如果 1 秒内有大于 10bytes 的数据需要发送，就会因为没有令牌而被丢弃。 改进限速器——加个桶 我们实现的限速器，速度是恒定的，但是在实际的应用中，往往会有突发的传输需求（需要更快速的发送，但是不会持续太久，也不会引起网络拥塞），这种数据碰上我们的限速器，就因为拿不到令牌而无法发送。 对限速器进行一下改动，依然 1 秒产生 10 块令牌，但是我们把产生出来的令牌先放到一个桶里，当程序需要发送的时候，从桶里取令牌，不需要的时候，令牌就会在桶里沉淀下来，假设桶里沉淀了 10 块令牌，程序最多就可以在 1 秒内发送 20bytes 的数据，满足了突发数据传输的要求，并且由于桶里的令牌被用完，下一秒最多依然只能发 10bytes 的数据，不会因为持续发送大量数据，对网络造成压力。 15 行 Python 代码实践令牌桶 令牌桶需要以一定的速度生成令牌放入桶中，当程序要发送数据时，再从桶中取出令牌。这里似乎有点问题，如果我们使用一个死循环，来不停地发放令牌，程序就被阻塞住了，有没有更好的办法？ 我们可以在取令牌的时候，用现在的时间减去上次取令牌的时间，乘以令牌的发放速度，计算出桶里可以取的令牌数量（当然不能超过桶的大小），从而避免循环发放的逻辑。 接下来看代码： import time class TokenBucket(object): # rate是令牌发放速度，capacity是桶的大小 def __init__(self, rate, capacity): self._rate = rate self._capacity = capacity self._current_amount = 0 self._last_consume_time = int(time.time()) # token_amount是发送数据需要的令牌数 def consume(self, token_amount): increment = (int(time.time()) - self._last_consume_time) * self._rate # 计算从上次发送到这次发送，新发放的令牌数量 self._current_amount = min( increment + self._current_amount, self._capacity) # 令牌数量不能超过桶的容量 if token_amount > self._current_amount: # 如果没有足够的令牌，则不能发送数据 return False self._last_consume_time = int(time.time()) self._current_amount -= token_amount return True

区块链是一个近期非常火的概念，随便走进一个写字楼的电梯，都会听到有人谈论区块链，或者炒币: ) 希望通过这篇文章，能让你对区块链的概念有一个整体的认识，在理解概念后，下一篇文章将用大约 300 行 Python 代码，实现一个区块链网络。 区块 和 链 所谓区块，就是一个块咯（要不然还是什么？），把这些块一个一个连在一起，像链条一样，就称为区块链（别急着打我，先往下看）。 这是一些链条，链条的价值更多的体现在锁楼下小电动车的时候，不过我们再仔细看一下这个链条是不是有点像那什么？⛓ 很聪明，高中生物老师在冲你微笑！这就是传说中的脱氧核糖核酸（DNA），DNA 也是一种链式结构，携带了遗传信息。区块链中的“区块”，就好比 DNA 分子中的脱氧核糖核苷酸（我也不知道自己在说什么），而区块链中的“链”，就好比 DNA 分子的链式结构。 DNA 和链条的价值差异，关键在于 DNA 携带了大量遗传信息，而链条什么都没有携带。对于区块链来说，携带信息也是它的一个重要特点（不携带信息连锁电动车的作用都没有）。 当区块链携带的是账务信息的时候，它就变成了一个特别厉害的东西——账本（我们给他起了个 00 后的名字——比特币）。 Peer-to-Peer 为了显得专业一些，我们祭出比特币的创造者，中本聪的论文《Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System》，从这篇论文的题目我们可以看到，区块链是基于Peer-to-Peer的，下面就来了解一下什么是 Peer-to-Peer。 Peer-to-Peer，简称 P2P（不是互联网借贷的那个 P2P），它是一种点对点网络，看图（我也不知道该怎么讲）。 图中每一个方脑袋就是一个 Peer（节点），注意一下，这些方脑袋有一个共同点，他们都一毛一样（不仅长得一样，每一个脑袋都跟其它脑袋相连）。这也是 P2P 网络的最大特点——去中心化，P2P 网络中不存在中心节点，所有节点都是平等的，任何一个节点，想跟谁说话就跟谁说话，并且谁（节点）都不能说了算。 共识机制 你和好基友老王，还有你们共同喜欢的一个姑娘阿圆（对，就是圆滚滚的圆），组成了一个三节点的 P2P 网络，根据 P2P 网络定义你们三个人谁都不能说了算。这一天，阿圆生日，你和老王同时给阿圆送了一个大蛋糕，那么问题来了，阿圆先吃哪个呢？ 既然没有人能说了算，也不能让你和老王决斗（计算机这么做恐怕人类会毁灭），那么就需要采用一个文明的办法决定——商量。既然商量，就要有规矩，这个规矩叫共识机制。 Proof-of-work 区块链共识机制有很多种，Proof-of-work（POW，工作量证明）是其中一种，所谓工作量证明，有点像是比武招亲。你和老王对阿圆都很好，阿圆也很难抉择到底先吃谁的蛋糕，于是她请了两位武力相当的武林高手，让你和老王分别与高手过招，谁赢了高手，就先吃谁的蛋糕，如果你们都赢了高手，那么谁先赢算数。 把这些捏在一起 了解了 POW、共识机制、P2P、区块、链的概念，我们就可以把他们拼在一起，看看会发生什么了。 我们把 P2P 网络中的每一个节点，赋予一条链，这样网络中所有的链都是平等的了，接下来在其中一条链上增加一个带有信息的区块，P2P 网络会将这个区块同步到所有的链上，也就是这条信息会被存储在所有节点。 把上面的一段话缩成一句（会显得比较厉害）： 区块链是用分布式数据库识别、传播和记载信息的智能化对等网络, 也称为价值互联网。 看到这里是不是对区块链略知一二了？

LRU 算法在后端工程师面试中，是一个比较常出现的题目，这篇文章带大家一起，理解 LRU 算法，并最终用 Python 轻松实现一个基于 LRU 算法的缓存。 缓存是什么 先看一张图，当我们访问网页，浏览器会给服务器发请求，服务器会经过一系列的运算，把页面返回给浏览器。 当有多个浏览器同时访问的时候，就会在短时间内发起多个请求，而服务器对每一个请求都要进行一系列相同的操作。重复工作不仅浪费资源，还可能导致响应速度变慢。 而缓存则可以把服务器返回的页面保存下来，当有其他的浏览器再访问时候，就不必劳服务器大驾，直接由缓存返回页面。为了保证响应速度，缓存通常是基于比较昂贵的硬件，比如 RAM，这就决定了我们很难用大量的缓存把所有的页面都存下来，当恰好没有缓存浏览器请求的页面时，依然需要请求服务器。由于缓存容量有限，而数据量无限（互联网每天新产生的页面数无法估计），就需要把好刚用在刀刃上，缓存那些最有用的信息。 LRU 是什么 LRU 是一种缓存淘汰算法（在 OS 中也叫内存换页算法），由于缓存空间是有限的，所以要淘汰缓存中不常用的数据，留下常用的数据，达到缓存效率的最大化。LRU 就是这样一种决定“淘汰谁留下谁”的算法，LRU 是 Least recently used 的缩写，从字面意思“最近最少使用”，我们就可以理解 LRU 的淘汰规则。 LRU 的淘汰逻辑 我们用一张图来描述 LRU 的淘汰逻辑，图中的缓存是一个列表结构，上面是头结点下面是尾节点，缓存容量为 8（8 个小格子）： 有新数据（意味着数据之前没有被缓存过）时，加入到列表头 缓存到达最大容量时，需要淘汰数据多出来的数据，此时淘汰列表尾部的数据 当缓存中有数据被命中，则将数据移动到列表头部（相当于新加入缓存） 按上面的逻辑我们可以看到，一个数据如果经常被访问就会不断地被移动到列表头部，不会被淘汰出缓存，而越不经常访问的数据，越容易被挤出缓存。 20 行 Python 代码实践 LRU 接下来我们用 Python 来实现一个采用 LRU 算法的缓存。 从前面的文章中我们可以知道，缓存简化下来就两个功能，一个是往里装数据（缓存数据），一个是往外吐数据（命中缓存），所以我们的缓存对外只需要 put 和 get 两个接口就可以了。 按照前面的示意图，缓存内部我们只需要有一个列表（list）就可以实现 LRU 逻辑，不过用列表虽然能实现逻辑，但是在判断是否命中缓存时，速度可能非常慢（列表需要遍历才能知道数据有没有在里面）。在 Python 中，我们可以用基于 hash 的结构，比如字典（dict）或集合（set），来快速判断数据是否存在，解决列表实现的性能问题。但是字典和集合又是没有顺序的，如果能有一种既能排序，又是基于 hash 存储的数据结构，就好了。 在 Python 的 collections 包中，已经内置了这种实用的结构 OrderedDict，OrderedDict 是 dict 的子类，但是存储在内部的元素是有序的（列表的特点）。 ...