面试题：Python中*args参数在元编程及框架设计中的深度应用

Question

在一个基于Python的微服务框架设计中，需要设计一个通用的路由处理函数，这个函数使用*args参数。要求该函数能够根据不同的URL路径参数（*args表示），动态地调用不同的业务处理函数，并且要考虑到参数的类型校验、错误处理以及性能优化。请给出具体的设计思路和关键代码实现。

Answer 1

设计思路

1. URL 路径与业务函数映射：创建一个字典，将不同的 URL 路径模式映射到对应的业务处理函数。
2. 参数类型校验：在业务处理函数内部或者单独创建校验函数，对传入的参数进行类型检查。
3. 错误处理：使用 try - except 块捕获可能出现的异常，如参数类型错误、函数未找到等，并返回合适的错误信息。
4. 性能优化：
   • 减少不必要的重复计算，例如对于相同的参数校验结果可以缓存。
   • 使用高效的数据结构，如字典用于快速查找业务函数。

关键代码实现

# 业务处理函数示例
def handle_user_info(name: str, age: int):
    if not isinstance(name, str) or not isinstance(age, int):
        raise TypeError("name must be str and age must be int")
    return f"User {name} is {age} years old"

def handle_product_info(product_id: int, price: float):
    if not isinstance(product_id, int) or not isinstance(price, float):
        raise TypeError("product_id must be int and price must be float")
    return f"Product {product_id} has price {price}"

# URL 路径与业务函数的映射
route_map = {
    "user": handle_user_info,
    "product": handle_product_info
}

def route_handler(*args):
    try:
        if len(args) < 1:
            raise ValueError("At least one argument (route key) is required")
        route_key = args[0]
        if route_key not in route_map:
            raise KeyError(f"Route {route_key} not found")
        handler = route_map[route_key]
        # 传递除第一个参数（路由键）之外的其他参数给业务处理函数
        return handler(*args[1:])
    except (TypeError, ValueError, KeyError) as e:
        return f"Error: {str(e)}"

你可以这样调用这个函数：

print(route_handler("user", "Alice", 30))
print(route_handler("product", 1001, 99.9))
print(route_handler("unknown", 1))