0 字典特殊场景例子：

• 我们要写一个程序，在文件系统里管理社交网络账号中的图片。
• 这个程序应该用字典把这些图片的路径名跟相关的文件句柄（file handle）关联起来，
  • 这样我们就能方便地读取并写入图像了。

    1 使用 get 方法与赋值表达式解决

    ```python pictures = {} path = ‘profile_1234.png’

在图片文件中写一些二进制信息

with open(path, ‘wb’) as f: f.write(b’image data here 1234’)

if (handle := pictures.get(path)) is None: # get + 赋值表达式 try: handle = open(path, ‘a+b’) # 二进制 追加形式 except OSError: print(f’Failed to open path {path}’) raise else: pictures[path] = handle

handle.seek(0) # 0 代表起始位置，1 代表当前位置，2 代表末位 image_data = handle.read()

print(pictures) print(image_data)

- 如果字典里已经有这个 handle 了，那么这种写法只需要进行一次字典访问。
- 如果没有，那么它会通过 get 方法访问一次字典，然后在 try/except/else 结构的 else 分支中做一次赋值（带 finally 块的结构也可以这样做，参见第 65 条）。
- 读取数据的代码与打开文件并处理异常的代码可以分开写。
![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2022/png/22011425/1648104986587-363ca18e-7212-4322-9de2-8f27b86e46d8.png#clientId=ud395136d-e9f8-4&crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&from=paste&height=330&id=u1cf7dc2e&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=462&originWidth=560&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&size=101617&status=done&style=none&taskId=ue10f81af-fe73-4c01-a566-af481853626&title=&width=400)
<a name="als1t"></a>
# 2 用 setdefault 实现（有问题）
```python
pictures = {}
path = 'profile_1234.png'
# 在图片文件中写一些二进制信息
with open(path, 'wb') as f:
    f.write(b'image data here 1234')
try:
    handle = pictures.setdefault(path, open(path, 'a+b'))
except OSError:
    print(f'Failed to open path {path}')
    raise
else:
    handle.seek(0)
    image_data = handle.read()
print(pictures)
print(image_data)

• 这样写有很多问题。
• 首先，即便图片的路径名已经在字典里了，程序也还是得调用内置的 open 函数创建文件句柄，于是导致这个程序要给已经创建过 handle 的那份文件再度创建 handle（两者可能相互冲突）。

• 另外，如果 try 块抛出异常，那我们可能无法判断这个异常是 open 函数导致的，还是 setdefault 方法导致的，因为这两次调用全都写在了同一行代码里（其他一些类似字典的实现方案或许可以做到，参见第 43 条）。

  3 用 defaultdict 实现（有问题）

• 下面用 defaultdict 类实现相同的逻辑，只不过这次得专门写一个辅助函数。 ```python from collections import defaultdict

pictures = {} path = ‘profile_1234.png’

在图片文件中写一些二进制信息

with open(path, ‘wb’) as f: f.write(b’image data here 1234’)

def open_picture(profile_path): try: return open(profile_path, ‘a+b’) except OSError: print(f’Failed to open path {profile_path}’) raise

pictures = defaultdict(open_picture) # 传的参数是类型 handle = pictures[path] handle.seek(0) image_data = handle.read()

print(pictures) print(image_data)

![image.png](https://cdn.nlark.com/yuque/0/2022/png/22011425/1648105307007-5cf33d6a-0286-4fa4-912a-574399df3589.png#clientId=ud395136d-e9f8-4&crop=0&crop=0&crop=1&crop=1&from=paste&height=241&id=udcdf3684&margin=%5Bobject%20Object%5D&name=image.png&originHeight=241&originWidth=559&originalType=binary&ratio=1&rotation=0&showTitle=false&size=70422&status=done&style=none&taskId=uce45f6e6-5674-4ed0-8ec1-2d2e3f2cdee&title=&width=559)
- 程序出错的原因在于，传给 defaultdict 的那个函数只能是不需要参数的函数，而**我们写的辅助函数却要求调用方传入一个参数**。defaultdict 并不知道当前要访问的这个键叫什么名字，所以没办法给辅助函数传递这个参数，这也意味着我们没办法用这个参数去调用 open。
<a name="X20vs"></a>
# 4 使用 "__**missing__" **方法
```python
path = 'profile_1234.png'
# 在图片文件中写一些二进制信息
with open(path, 'wb') as f:
    f.write(b'image data here 1234')
def open_picture(profile_path):
    try:
        return open(profile_path, 'a+b')
    except OSError:
        print(f'Failed to open path {profile_path}')
        raise
class Pictures(dict):  # 注意继承了 dict
    def __missing__(self, key):
        value = open_picture(key)
        self[key] = value
        return value
pictures = Pictures()
handle = pictures[path]
handle.seek(0)
image_data = handle.read()
print(pictures)
print(image_data)

• 访问 pictures[path] 时，如果 pictures 字典里没有 path 这个键，那就会调用 __missing__ 方法。
• 这个方法必须根据 key 参数创建一份新的默认值，系统会把这个默认值插入字典并返回给调用方。
• 以后再访问 pictures[path]，就不会调用 __missing__了，因为字典里已经有了对应的键与值（类似的机制还体现在 __getattr__ 中，参见第 47 条）