Type Hints em Python: Pega Leve!

As polêmicas type hints chegaram para ficar. Felizmente, desde Python 3.8 o sistema de tipos reconhece tipagem estrutural, também conhecida como "static duck typing". Graças a essa melhoria importante, não é mais preciso jogar fora toda a flexibilidade do código Pythonico ao introduzir anotações de tipos. Esta apresentação foi feita na conferência #PythonXP organizada pela Vinta Software.

Transcript

1. 1 0 0 % o p c i o n a l
   TYPE HINTS: PEGA LEVE
   Indrodução, vantagens e desvantagens do

   sistema de tipos gradual de Python
   Luciano Ramalho
   @ramalhoorg
   

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2. 2
   https://twitter.com/raymondh/status/1255580152706158592
   

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3. TYPE HINTS?
   Breve introdução
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4. DECLARAÇÕES DE TIPO ESTATÁTICAS
   Formalizadas na PEP 484 — Type Hints (e várias outras PEPs)
   Utilizam o módulo typing da biblioteca padrão (Python ≥ 3.5)
   Primariamente para verificadores estáticos de código-fonte, e
   não para uso em runtime.
   4
   def parse_flag(text: str) -> bool:
   return text.upper() in {'Y', 'YES', 'T', 'TRUE'}
   

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5. SOBRE TIPAGEM GRADUAL
   Tipagem Dinâmica: verificação de tipos em runtime apenas
   Ex. Lisp, Smalltalk, Python, JavaScript, Ruby, Clojure, Elixir, etc.

   Tipagem Estática: declarações de tipo no código-fonte,
   verificadas por ferramentas de análise estática do código, ou
   pelo compilador—sempre antes de executar
   Ex. C, C++, Pascal, Java, C#, Haskell, Rust, Kotlin, Swift, Elm, etc.

   Tipagem Gradual: abordagem híbrida—declarações

   de tipo estáticas, mas sem efeito em runtime

   (no runtime, o que vale é a tipagem dinâmica)
   Ex. ActionScript, Hack, Dart, TypeScript, Python com anotações de tipo, etc.
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6. ALGUNS VERIFICADORES ESTÁTICOS DE CÓDIGO-FONTE
   Mypy
   começou na Dropbox, hoje é parte da organização Python no Github
   Pytype
   criado no Google
   Pyre
   criado no Facebook
   PyCharm
   IDE da JetBrains inclui um verificador interno
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7. EXEMPLOS
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8. O PRIMEIRO BUG QUE MYPY ENCONTROU PARA MIM
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9. RESOLVIDO!
   random_queens_and_guard.py: https://tgo.li/rnd_queens
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10. INTERPRETADOR SUBPASCAL
    Exemplo da Oficina de
    Linguagens de Programação

    no Garoa Hacker Clube
    https://tgo.li/OfLiPr2018
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11. INTERPRETADOR SUBPASCAL: PARSER
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12. NECESSÁRIO IMPORTAR TIPOS DO MÓDULO TYPING
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13. NAMED TUPLE
    & DATA CLASSES
    PEP 557, Python 3.7
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14. TYPED NAMED TUPLE
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15. DATA CLASS
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16. DATA CLASS COM MAIS CAMPOS
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17. OVERLOADS
    Declarações de funções sobrecarregadas
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18. OVERLOAD EXAMPLE #1
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19. MAX OVERLOAD
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20. MAX: TYPE HINTS NO TYPESHED ATÉ JUNHO/2020
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21. MELHORIAS DEPOIS
    DO PYTHON 3.5
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22. MELHORIAS DE USABILIDADE
    PEP 585 — Type Hinting Generics In Standard Collections
    A partir do Python 3.9 (backported to 3.7, 3.8)
    

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    from __future__ import annotations
    def loads(input: Union[str, bytes], *,
    encoding: Optional[str] = None) -> dict[str, Any]:
    ...
    

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23. STATIC DUCK TYPING
    PEP 544 — Protocols: Structural subtyping (static duck typing)
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24. STATIC DUCK TYPING
    PEP 544 — Protocols: Structural subtyping (static duck typing)
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25. EXEMPLO MAIS REALISTA
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26. MAX: ANOTAÇÕES NO TYPESHED DESDE JUNHO/2020
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27. MAX: 6 OVERLOADS PARA EXPRESSAR O DINAMISMO
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28. VANTAGENS
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29. VANTAGENS DAS ANOTAÇÕES DE TIPO
    Documentar assinaturas de funções
    Apoiar a IDE para verificar, completar e refatorar código
    Encontrar bugs antes de executar o programa
    Automatizar serialização/desserialização de objetos
    Sendo opcionais, evitam os problemas de sistemas de tipos
    estáticos (impossibilidade de expressar ou experimentar algo)
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30. CUSTO
    Não existe almoço grátis
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31. DAVID BEAZLEY NÃO CURTIU...
    https://twitter.com/dabeaz/status/981699763996450817 31
    

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32. TSUNAMI DE PEPS (MAIS AINDA: 17 PEPS ATÉ JUN/2020)
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    Ano PEP Título Python
    2006 3107 Function Annotations 3.0
    2014 484 Type Hints 3.5P
    483 The Theory of Type Hints N/A
    2015 482 Literature Overview for Type Hints N/A
    2016 526 Syntax for Variable Annotations 3.6
    2017 544 Protocols: Structural subtyping (static duck typing) 3.8
    557 Data Classes 3.7
    560 Core support for typing module and generic types 3.7
    561 Distributing and Packaging Type Information 3.7
    563 Postponed Evaluation of Annotations 3.7
    2018 586 Literal Types 3.8
    2019 585 Type Hinting Usability Conventions 3.8D
    589 TypedDict: Type Hints for Dicts with a Fixed Set of Keys 3.8
    591 Adding a final qualifier to typing 3.8 3.8
    

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33. DESVANTAGENS
    Esforço para aprender todo novo um conjunto de abstrações
    Generics, variância, tipagem estrutural, variáveis de tipo limitadas etc.
    Esforço para escrever as anotações
    Normalmente é fácil, mas às vezes é difícil, e pode ser impossível
    Suporte melhor em versões mais recentes de Python
    Mas também é possível anotar código de Python 2.7 com comentários, e isso
    facilita a transição
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34. CUSTO X BENEFÍCIOS
    Os benefícios aumentam quando...
    A base de código fica grande ou muito grande
    O time é formado por devas profissionais
    Bernat Gabor* dá uma boa dica:

    se você investe em testes automatizados,

    deve investir em anotações de tipo
    

    * link ao final
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35. FAQ
    Algumas respostas
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36. PYTHON VAI VIRAR ESTATICAMENTE TIPADA COMO JAVA?
    Não.
    Seção Non-goals da PEP 484:
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37. QUAL É O EFEITO EM RUNTIME DAS TYPE HINTS?
    Nenhum.
    O ambiente de runtime e a biblioteca padrão ignoram as type
    hints*
    Também na PEP 484:
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    * algumas exceções, ex.: dataclasses e functools.singledistpatch em import time
    

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38. ISSO SERVE PARA TODA PESSOA QUE USA PYTHON?
    Não.
    Usuárias de Python são muito diversas: engenheiras, analistas
    financeiras, estudantes, cientistas e pesquisadoras de quase
    todos os campos (física, biologia, sociologia, inteligência
    artificial). A análise de custo x benefício é diferente para cada
    grupo.
    Para aprender a programar ou fazer programação exploratória,
    as anotações de tipo introduzem complexidade, reduzem a
    flexibilidade do código e não agregam muito valor.
    Anotações de tipo são mais úteis em equipes de devs
    profissionais, com grandes bases de código, acostumadas a
    ferramental complexas (IDEs, test runners, CI, etc.)
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39. REFERÊNCIAS
    Além das Lives do Eduardo Mendes!
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40. BERNAT GABOR: THE STATE OF TYPE HINTS IN PYTHON
    https://www.bernat.tech/the-state-of-type-hints-in-python/
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41. REAL PYTHON: PYTHON TYPE CHECKING GUIDE
    https://realpython.com/python-type-checking/
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42. Vamos continuar o papo!
    Twitter: @ramalhoorg
    E-mail: lramalho@thoughtworks.com
    MUITO GRATO!
    

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