命名元組:namedtuple，是Python語言裡沒有引起足夠重視的一種數據類型。這是Python中容易被忽略的神奇功能之一。
當您需要定義一個類時，namedtuple是一個很好的選擇。關於命名元組的一些有趣的功能，我會在本文中向您一一介紹。
那麼，什麼是命名元組以及它有什麼特性？我們可以把namedtuples看作是Python內置的元組數據類型的擴展。
Python的元組是一種用於對任意對象進行分組的簡單數據結構。元組的內容是不可變的,一旦被創建，數據元素就不能被修改。如下：
元組有一個缺點，存儲在其中的數據只能通過索引來訪問。你不能對存儲在元組中的單個屬性進行命名。這會影響代碼的可讀性。 而且，元組通常是一個ad-hoc結構。你很難確保兩個元組存儲有相同數量的字段和相同的屬性。這使得當混合字段順序時很容易引入“slip-of-the-mind”的bug。
Namedtuples解決的問題
Namedtuples主要用來解決如下兩個問題。
首先，namedtuples和常規元組一樣，它的內容是不可改變的。 一旦你將數據存儲在其中，就不能再修改。
除此之外，命名元組也是，命名的元組。可以通過唯一的標識符來訪問存儲在其中的對象。您不必記住元素的下標索引，也不必為了記憶方便把索引定義為常量。
一個典型的命名元組如下所示：
使用命名元組前需要先導入collections模塊。Python 2.6的標準庫中即包含。在上面的例子裡，定義了一個簡單的命名元組數據類型：“Car”,包含“color” 和“mileage”兩個字段。
也許你你會發現上面的語法有一點怪：為什麼我們把兩個字段寫為一個字符串“color mileage”？
答案是因為命名元組的工廠函數會在字段字符串後默認調用split函數對字段進拆解。所以上面的寫法就是下面寫法的快捷方式：
當然如果你喜歡的話，你也可以直接把字段寫成列表形式。這樣寫的優點是，把字段使用多行分隔，利於代碼格式化。
接下來，你就可以使用“Car”的工廠函數創建"car"對象了，就像你創建一個類對象“Car”，並且創建了參數值為“color” 和“mileage”的構造函數。
元組的解包以及帶有*函數參數的解包也可正常工作。
命名元組中元素的即可以通過ID來訪問，也可以通過其索引來訪問。這樣命名元組可以直接替代常規的元組。
命名元組的輸出甚至可以是一個標準的字符串表達式，如下，這樣省去了不少的輸入冗餘。
像元組一樣，命名元組的內容也是不可修改的。當你試圖重寫其中字段值時，系統會拋出AttributeError異常：
在Python內部，命名元組是通過一個常規的類對象實現的。但是在內存使用效率上比常規類要高，和正常元組一樣。
你可以把命名元組看做是一個自定義的不可修改的類的快捷方式，但是更節約內存。
命名元組的子類
因為命名元組是在常規類的基礎上構建的，所以你也可以添加方法到命名元組的類中。舉個例子，你通過可以添加方法和屬性擴展這個類，和擴展常規的類一樣。例子如下：
我們可以創建對象MyCarWithMethods，並且定義一個 hexcolor方法，結果如下
這個方法可能看起來有點笨拙。但是當你想得到一個不可修改的類時可以這麼試一下。但是注意別搬起石頭砸了自己的腳！
舉個例子，由於命名元組的內部構建機制，添加一個新的不可改變的字段是比較麻煩的。最簡單的方法就是利用基本元組的._field屬性。
結果如下：
內置幫助函數
除了._fields屬性,每個命名元組實例還內置了一些非常有用的幫助函數。這些函數都以下劃線開頭，通常用下劃線開頭表示它們是私有的方法或者屬性，不屬於類或者模塊的公共接口。
在命名元組中這些以下劃線命名的函數方法則有不同的含義：這些幫助函數或者屬性是命名元組公共接口的一部分。之所以這麼命名是為了避免和用戶自定義的元組字段衝突。您可以隨意使用這些幫助函數。
下面我會給大家展示一些十分有用的命名元組的幫助函數，我們以 _asdict 函數為例，此函數返回值是一個字典，字典內容是命名元組中存儲的元素，如下：
當你使用JSON樣式的輸出時，這個函數能避免輸入錯誤，相當有用，舉例如下：
另一個有用的幫助函數是 _replace ，它會生成當前元組的一個副本（淺拷貝），並且允許用戶對其中字段進行選擇性替換。
最後，_make類方法可以用來在序列或者迭代中創建一個新的命名元組實例，如下：
什麼時候使用命名元組
命名元組是使您的代碼變得簡潔有效的一個簡單快速的方法。它通過更好的結構化數據也增強了代碼的可讀性。
舉個例子，我發現把有混合數據的字典這樣的 ad-hoc數據類型用命名元組來代替，能夠更清楚的表達我的意圖。當我把數據作為命名元組重構時，代碼中面臨的一些問題，總能找到意想不到的解決辦法。
使用命名元組處理非結構化的元組和字典，也會讓我的同事們工作變的輕鬆，因為函數直接傳遞的數據是“自解釋的”，非常容易理解（在某種程度上）。
另一方面，如果命名元組無法使您的代碼變得更簡潔，更易讀，可維護性更高，我就不建議使用它們。因為“一件事太好的話可能就是壞事了”。
但是，如果您謹慎的使用命名元組的話，無疑會使您的代碼更好，更富有表現力。
需要記住的事項
collection.namedtuple，是一個自定義的不可修改的類的快捷方式，但是更節約內存。
命名元組通過更容易讓人理解的方式結構化您的數據，使您的代碼更乾淨整潔。
命名元組提供了一些十分有用的以下劃線開頭幫助函數，您可以放心使用它們。
英文原文：https://dbader.org/blog/writing-clean-python-with-namedtuples
譯者：少年
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