如何定义和使用TypedDict()来确保代码的健壮性

在 Python 3.8 版本中，引入了一个名为 typing.TypedDict 的新类型注解，用于定义字典类型的结构和键值对的类型。

TypedDict 类型注解提供了在编译时捕获和检查字典键值对类型的方法，以确保代码的健壮性。通过使用 TypedDict，我们可以定义字典类型的结构，并指定每个键的值类型，以及它们是否是必需的。

下面将以一个简单的例子来说明如何定义和使用 TypedDict。

1. 定义 TypedDict

首先，我们需要导入 TypedDict 模块，并通过继承 TypedDict 类来定义我们的自定义字典类型。

from typing import TypedDict

class Person(TypedDict):
    name: str
    age: int
    email: str

在上面的例子中，我们定义了一个名为 Person 的自定义 TypedDict 类型，它有三个键：name、age 和 email。对应的值类型分别为 str、int 和 str。

2. 创建 TypedDict 实例

一旦我们定义了 TypedDict，我们可以使用这个类型来创建符合我们定义的键值对结构的字典。

person: Person = {"name": "John", "age": 30, "email": "john@example.com"}

在上面的例子中，我们通过创建一个字典，指定适当的键和对应的值来创建一个 Person 类型的实例。由于我们的定义要求这三个键都是必需的，并且键的值类型也必须符合定义（name 值为字符串，age 值为整数，email 值为字符串），因此这个赋值操作不会引发类型错误。

3. 类型约束和检查

使用 TypedDict 类型注解的好处之一是，编辑器可以根据类型注解提供强大的代码补全和类型检查功能，以帮助我们在编码过程中发现一些潜在的类型错误。

例如，当我们使用上述定义的 Person 类型注解来声明一个函数的参数时，编辑器可以提供关于传递的参数类型是否符合预期的警告。这可以显著减少因类型错误引发的潜在错误，并提高代码的健壮性。

下面是一个使用 Person 类型的函数的示例：

def print_person_info(person: Person):
    print(f"Name: {person['name']}")
    print(f"Age: {person['age']}")
    print(f"Email: {person['email']}")

在上面的函数中，我们使用 Person 类型注解来声明 person 参数的类型。这意味着当我们调用这个函数并传递一个符合 Person 类型定义的字典时，编辑器将提供关于参数不符合预期类型的警告。

person = {"name": "John", "age": "30", "email": "john@example.com"}
print_person_info(person)

上述代码将会引发类型错误，因为 age 的值被错误地赋为字符串类型而不是整数类型。由于我们的类型注解，编辑器将会给出警告提示。

综上所述，TypedDict 类型注解提供了一种定义和使用字典类型的结构和键值对类型的方法，以确保代码的健壮性。通过使用 TypedDict，我们可以在编译时捕获和检查字典键值对类型的错误，提高代码的可靠性和可维护性。