面试题：Python字符串链式调用在复杂业务逻辑下的优化与陷阱规避

Question

在一个处理文本日志的复杂业务场景中，日志内容格式为'时间戳|日志等级|日志信息'，例如'2023 - 10 - 01 12:00:00|INFO|系统正常运行'。现在需要从大量日志文本中提取出所有'ERROR'等级的日志信息，并对信息进行清洗（去除前后空格、将连续多个空格替换为单个空格），要求使用字符串方法链式调用实现。请详细阐述实现思路，同时分析在这个复杂操作中可能遇到的陷阱以及如何规避这些陷阱以确保程序的稳定性和高效性。

Answer 1

实现思路

1. 读取日志文本：首先需要读取包含大量日志的文本文件，可以使用Python的open()函数读取文件内容。
2. 按行拆分：由于日志是按行记录的，使用splitlines()方法将读取的文本内容按行拆分成一个列表，每一个列表元素就是一条日志记录。
3. 提取ERROR等级日志：遍历拆分后的日志列表，对每一条日志记录使用split('|')方法以|为分隔符进行拆分，这样可以得到时间戳、日志等级和日志信息三个部分。判断日志等级是否为ERROR，如果是，则提取对应的日志信息。
4. 清洗日志信息：对提取到的ERROR等级日志信息，使用字符串方法链式调用。先使用strip()方法去除前后空格，再使用re.sub()方法（这里虽然题目要求字符串方法，但实际上re.sub处理连续空格更方便，可理解为广义字符串处理手段）将连续多个空格替换为单个空格。也可以使用split()和join()方法来实现同样效果，即先split()按空格拆分，再join()用单个空格连接。

可能遇到的陷阱及规避方法

1. 日志格式不规范：可能存在日志格式不符合'时间戳|日志等级|日志信息'的情况。
   • 规避方法：在拆分日志记录后，检查拆分后的列表长度是否为3，如果不为3则跳过该条日志记录，或者记录下不规范的日志以便后续排查。
2. 性能问题：处理大量日志时，直接在内存中读取和处理可能导致内存占用过高。
   • 规避方法：可以采用逐行读取的方式，而不是一次性读取整个文件内容。例如使用with open(file_path, 'r') as file: for line in file:的方式逐行处理，减少内存占用。
3. 正则表达式性能：如果使用re.sub替换连续空格，复杂的正则表达式可能影响性能。
   • 规避方法：尽量使用简单高效的正则表达式模式，例如re.sub(r'\s+', ' ', log_info)。如果采用split和join方法，注意其本身也有一定开销，权衡选择合适方法。
4. 文件编码问题：读取日志文件时，可能遇到文件编码不一致的情况。
   • 规避方法：在open()函数中显式指定文件编码，如open(file_path, 'r', encoding='utf - 8')，根据实际文件编码情况选择合适的编码格式。