Python 命名規範指南|依據 PEP 8 與實用工具提升維護性與可讀性

1. 什麼是 PEP 8

PEP 8 是一份官方的風格指南,旨在維持 Python 程式碼的一致性並提升可讀性。特別是在大型專案或團隊開發中,遵循統一的規則能使程式碼更容易理解,也有助於提升維護性。

PEP 8 的主要規則

  • 縮排:統一使用 4 個空格。不使用 Tab,這樣在所有編輯器中都能保持一致的外觀,避免團隊間的混淆。
  • 行長限制:建議每行不超過 79 個字元。這能提升在編輯器中的可視性,並讓多人進行程式碼審查時更輕鬆。
  • 空行:在頂層函式或類別之間插入兩行空行,在類別內的方法之間插入一行空行,這能讓程式碼結構更清晰、易於閱讀。
  • 匯入順序:依照標準函式庫、第三方模組、本地模組的順序排列,並在每個群組之間加入空行。這有助於模組的視覺區分,使程式碼更易理解。
  • 註解:註解應簡潔明確,並補充說明程式碼的意圖,保持一致性的寫法。

遵循 PEP 8 的指引,可以讓 Python 程式碼更一致,也更容易被其他開發者理解。

2. 變數命名規範

在 Python 中,建議使用蛇形命名法(snake_case)來命名變數。這種風格是使用底線(_)連接單詞,並全部使用小寫字母。這能讓變數名稱在視覺上更容易辨識,角色與用途也更清楚。

好的範例total_count, user_name, average_speed
不好的範例totalCount, UserName, AverageSpeed

使用有意義的名稱

為變數命名時,應選擇能清楚表達內容或用途的名稱。特別是表示狀態或布林值的變數,加入「is_」、「has_」等前綴詞可以讓角色更明確。

  • 好的範例is_active, has_data, total_amount
  • 不好的範例flag, value, temp

3. 函式命名規範

函式名稱也建議使用蛇形命名法(snake_case),並且為了明確傳達功能,最好使用動詞開頭。使用動詞命名可以讓人一眼看出函式的用途。

好的範例fetch_user_data, calculate_average, process_order
不好的範例getData, Calculate_Average, orderProcess

使用動詞命名的技巧

函式名稱應從描述「做什麼」的動詞開始。例如,使用「calculate_total」或「is_valid」這樣的名稱,可以讓函式的功能更加清楚明確。避免過長或過於冗贅的名稱,保持簡潔且易懂的命名方式。

4. 類別命名規範

類別名稱建議使用駝峰式命名法(CamelCase)。這種風格是將每個單字的首字母大寫,並且不使用底線,有助於統一類別名稱的格式。

好的範例UserProfile, OrderProcessor, DataManager
不好的範例user_profile, order_processor, data_manager

讓類別的角色更清楚

類別是物件的藍圖,因此名稱應清楚表達其用途。例如「UserManager」表示用來管理使用者的類別、「FileHandler」表示用來處理檔案的類別,讓使用目的一目了然。

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5. 常數命名規範

常數是用來儲存不會變動的值,應全部使用大寫字母,並以底線分隔單字(蛇形命名)。這樣可以讓變數看起來就是一個常數,避免誤修改。

好的範例MAX_RETRIES, BASE_URL, TIMEOUT_LIMIT
不好的範例maxRetries, baseurl, TimeoutLimit

讓常數管理更容易的方法

可以將相關的常數集中定義在類別或檔案中,這樣有助於維護。例如,可以用一個 Config 類別來集中管理應用程式的設定常數,方便查閱與管理。

6. 模組與套件的命名規範

模組與套件的名稱應使用簡潔且易懂的小寫字母。若可行,避免使用底線,並讓名稱一眼就能看出在專案中的角色。

好的範例utils, data_processing, core
不好的範例DataProcessing, CoreUtilsPackage, Helper_Functions

遵循 Python 模組與套件的命名規範,可以讓整個專案更有條理,也更容易讓其他開發者理解與使用。

7. 私有變數與方法的命名

雖然 Python 沒有真正的存取控制功能,但可以透過在變數或方法前加上底線(_)來表示它是「內部專用」。這樣可以向其他開發者傳達不應在外部直接使用的意圖。

好的範例_internal_method, _private_data
不好的範例internalMethod, PrivateData

使用雙底線(__)開頭

若變數名稱以雙底線(__)開頭,Python 會進行名稱改寫(name mangling),以避免在類別中發生命名衝突。這對於大型類別設計來說特別實用,能防止子類別無意間覆寫變數。

8. 特殊命名規範(Dunder 方法)

Python 中有一些稱為「Dunder 方法(dunder methods)」的特殊方法,其名稱前後都有雙底線。這些方法是用來實作 Python 的標準行為或功能的。

範例

  • __init__: 在類別實例化時自動呼叫的初始化方法
  • __str__: 回傳物件的字串表示
  • __len__: 回傳物件的長度

這些方法具有特定用途,因此使用時應該有明確的目的與理解。

9. 命名規範的重要性與最佳實踐

遵循命名規範對於提升程式碼的可讀性與維護性至關重要,也能提高團隊開發的效率。正確的命名方式不僅讓程式碼更容易理解,也有助於日後的維護與除錯,進而提升整體專案品質。

保持命名一致性

採用一致的命名風格能幫助其他開發者更快理解程式碼內容,也讓程式碼審查與修改變得更加順利。當命名風格一致時,各變數與函式的角色能迅速辨識,使整體程式更清晰。

使用具意義的名稱

變數與函式名稱應清楚表達其用途或功能。例如像 total_countis_valid 這樣的名稱,就能直觀地說明它們的角色。應避免使用像「temp」或「value」這類模糊的命名,選擇更具體、易懂的名稱。

避免過度簡寫或裝飾

過度簡寫或加入太多裝飾會讓命名變得難以閱讀。建議遵循 Python 的命名慣例,保持簡短但具可讀性,有助於提升整體程式碼品質。

10. 實務上實用的工具與技巧

為了遵循 PEP 8 的命名規範,可以善用一些自動格式化與靜態分析工具。以下是開發中常用且實用的工具:

  • Black:Python 的自動格式化工具,可依照 PEP 8 自動調整程式碼,包括縮排、空格與命名風格,幫助統一程式風格。你可以清楚看到格式化前後的差異。
  • Pylint:靜態程式碼分析工具,能檢查命名是否正確、偵測錯誤,甚至找出冗餘的程式碼。使用 Pylint 可幫助及早發現違反 PEP 8 的地方,提升程式品質。
  • Flake8:專注於檢查程式碼風格是否符合規範的工具。搭配 Black 或 Pylint 使用,可進行更細緻的命名與風格檢查。

透過這些工具,開發者能更容易撰寫出一致的程式碼風格,也能在團隊開發中自動維持命名與格式的一致性。