Python 3.11 你应该试试的超酷特性
Python 3.11在10月24日发布。它是Python最新版本，运行速度更快且更佳友好。在经过17个月的研发，终于到了可以使用的黄金时期。
和每个发布版本一样，Python 3.11做了大量的变更及提高。你可以通过查看文档来了解大部分内容。这里，我们会阐述最酷且最有影响力的新特性。
教程里将涵盖如下内容：
- 更好的错误信息来帮助代码追踪
- Faster CPython项目加速代码执行
- 在异步代码中使用Task和exception groups
- Python静态类型新增的几个类型特性
- 原生支持TOML格式配置文件
如果你想运行本教程所提供的示例文件，你需要先安装Python 3.11.
更快的启动速度
Faster CPython另一个贡献是更快的启动时间。当我们执行Python时，解释器需要做一些初始化的工作。这就导致即便是很简单的应用程序也有花费一些毫秒时间来执行。
$ time python3.8 -c "pass"
real 0m0.024s
user 0m0.012s
sys 0m0.012s
我们可以直接传递-c参数来简单执行代码。这里我们整个程序就一个pass语句，啥也没干。
大部分来说该执行时间相对于代码整体时间来说可以忽略不计。但是对于一些小的脚本，例如命令行程序，启动时间可能相对来说比较影响用户体验。
我们来个具体的例子，灵感来自cowsay应用：
# snakesay.py
import sys
message = " ".join(sys.argv[1:])
bubble_length = len(message) + 2
print(
rf"""
{"_" * bubble_length}
( {message} )
{"‾" * bubble_length}
\
\ __
\ [oo]
(__)\
λ \\
_\\__
(_____)_
(________)Oo°"""
)
在snakesay.py，我们从命令行执行接收参数。然后将参数从小蛇的气泡图给打印出来：
$ python snakesay.py Beautiful is better than ugly.
________________________________
( Beautiful is better than ugly. )
‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
\
\ __
\ [oo]
(__)\
λ \\
_\\__
(_____)_
(________)Oo°
虽然它执行很快，也要耗费一些毫秒数。这里很大一部分时间是花在了Python模块导入中，就算我们没有指定导入包，内部同样隐私做了导入操作。
我们可以使用-X importtime选项来查看导入模块所花费的时间
$ python3.10 -X importtime -S snakesay.py Beautiful is better than ugly.
import time: self [us] | cumulative | imported package
import time: 183 | 183 | _io
import time: 42 | 42 | marshal
import time: 376 | 376 | posix
import time: 637 | 1237 | _frozen_importlib_external
import time: 96 | 96 | time
import time: 428 | 523 | zipimport
import time: 151 | 151 | _codecs
import time: 485 | 635 | codecs
import time: 440 | 440 | encodings.aliases
import time: 620 | 1694 | encodings
import time: 251 | 251 | encodings.utf_8
import time: 94 | 94 | _signal
import time: 56 | 56 | _abc
import time: 265 | 320 | abc
import time: 285 | 605 | io
________________________________
( Beautiful is better than ugly. )
‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾
\
\ __
\ [oo]
(__)\
λ \\
_\\__
(_____)_
(________)Oo°
这里表里的数值为微妙，最后的缩进格式用来指明模块引入关系，例如这里,io是顶级导入，然后abc由io导入。这里-S是减少过多的包列出，你可以不管它。
以下表是针对Python 3.10和3.11包导入的时间优化：
| Module | Python 3.11 | Python 3.10 | 提速 |
|---|---|---|---|
| _frozen_importlib_external | 1573 | 255 | 1.43x |
| zipimport | 358 | 558 | 1.56x |
| encodings | 2611 | 3009 | 1.15x |
| encodings.utf_8 | 417 | 409 | 0.98x |
| _signal | 174 | 173 | 0.99 |
| io | 616 | 1216 | 1.97x |
| Total | 5749 | 7620 | 1.33x |
你机器上运行实际值可能不一样，但是总体来说Python3.11启动速度更快。
该速度的提升主要原因是引入了cached字节码。众所周知，Python通过解释器将源代码编译为字节码，将字节码存在__pycache__目录避免重复编译。
Python新版，将很多模块是固定直接加载到内存中，以便得到速度提升。你可以阅读文档来了解更多内容
