在日常編碼環(huán)節(jié)，很大比例的錯誤處理工作和參數(shù)的輸入有關(guān)。當程序里的某些數(shù)據(jù)直接來自用戶輸入時，必須先校驗這些輸入值，再進行之后的處理，否則就會出現(xiàn)難以預料的錯誤。

需求

寫一個命令行小程序，它要求用戶輸入一個 0～100 范圍的數(shù)字。假如用戶輸入的內(nèi)容無效，就要求其重新輸入。

常規(guī)方案

示例代碼如下：

def input_a_number():
    """要求用戶輸入一個 0～100 的數(shù)字，如果無效則重新輸入"""
    while True:
        number = input('Please input a number (0-100): ')
        
        if not number:
            print('Input can not be empty!')
            continue
        if not number.isdigit():
            print('Your input is not a valid number!')
            continue
        if not (0 <= int(number) <= 100):
            print('Please input a number between 0 and 100!')
            continue
 
        number = int(number)
        break
 
    print(f'Your number is {number}')

測試結(jié)果：

Please input a number (0-100):
Input can not be empty!
Please input a number (0-100): hello
Your input is not a valid number!
Please input a number (0-100): 80
Your number is 80

這個雖然可以滿足我們的需求，但是如果需要校驗的輸入有很多，那這個檢驗邏輯就會很復雜冗余。

使用pydantic專業(yè)數(shù)據(jù)校驗模塊

來看下介紹：

Pydantic 是一個 Python 的數(shù)據(jù)驗證庫，它可以讓你定義數(shù)據(jù)模型并自動驗證輸入數(shù)據(jù)的類型和結(jié)構(gòu)。它的主要目標是使數(shù)據(jù)驗證變得簡單、快速和可靠。

以下是 Pydantic 的一些主要功能和優(yōu)點：

• 聲明式模型定義：使用 Pydantic，你可以通過簡單的 Python 類來定義數(shù)據(jù)模型。這些類使用類型提示來定義字段的類型，并且支持各種 Python 原生類型、自定義類以及第三方庫的類型。
• 自動驗證：定義好數(shù)據(jù)模型后，Pydantic 將自動驗證輸入數(shù)據(jù)的類型和結(jié)構(gòu)是否符合模型的要求。如果數(shù)據(jù)不符合模型定義，Pydantic 將會引發(fā)驗證錯誤。
• 數(shù)據(jù)解析：Pydantic 提供了方便的方法來解析原始數(shù)據(jù)（如 JSON、字典等）并將其轉(zhuǎn)換為定義的數(shù)據(jù)模型實例。
• 序列化輸出：除了解析輸入數(shù)據(jù)，Pydantic 還可以將數(shù)據(jù)模型實例序列化為 JSON 字符串或字典等格式，以便于輸出或傳輸。
• 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換：Pydantic 允許你定義字段的轉(zhuǎn)換函數(shù)，以在數(shù)據(jù)驗證或解析過程中對字段進行轉(zhuǎn)換或預處理。
• 內(nèi)置驗證器：Pydantic 提供了許多內(nèi)置的驗證器，如 EmailValidator、LengthValidator 等，用于驗證字段的特定屬性。
• 與 FastAPI 集成：Pydantic 與 FastAPI 框架深度集成，可以直接將 Pydantic 模型用作 FastAPI 路徑操作的請求和響應模型。

總的來說，Pydantic 是一個功能強大且易于使用的數(shù)據(jù)驗證庫，特別適用于構(gòu)建需要處理大量數(shù)據(jù)輸入和輸出的 Python 應用程序，如 Web 服務、API 和數(shù)據(jù)處理工具。

上面的需求，重新實現(xiàn)一次： 

from pydantic import BaseModel, conint, ValidationError
class NumberInput(BaseModel):
    # 使用類型注解 conint 定義 number 屬性的取值范圍
    number: conint(ge=0, le=100)
 
 
def input_a_number_with_pydantic():
    while True:
        number = input('Please input a number (0-100): ')
 
        # 實例化為 pydantic 模型，捕獲校驗錯誤異常
        try:
            number_input = NumberInput(number=number)
        except ValidationError as e:
            print(e)
            continue
 
        number = number_input.number
        break
 
    print(f'Your number is {number}')

其它場景

在編寫代碼時，應當盡量避免手動校驗任何數(shù)據(jù)（一般搜下都會有專門的模塊）。因為數(shù)據(jù)校驗任務獨立性很強，所以應該引入合適的第三方校驗模塊（或者自己實現(xiàn)），讓它們來處理這部分專業(yè)工作。

比如你在開發(fā) Web 應用，數(shù)據(jù)校驗工作通常來說比較容易。比如 Django 框架就有自己的表單驗證模塊，F(xiàn)lask 也可以使用 WTForms 模塊來進行數(shù)據(jù)校驗。

WTForms模塊介紹：

WTForms 是一個 Python 的 Web 表單驗證和渲染庫，用于處理 Web 應用程序中的表單。它提供了一個簡單而靈活的方式來定義表單，驗證用戶輸入并生成 HTML 表單字段。

一個簡單而靈活的方式來定義表單，驗證用戶輸入并生成 HTML 表單字段。

以下是 WTForms 的一些主要特點和優(yōu)點：

• 簡單易用：WTForms 提供了一個簡潔的 API，使得定義和處理表單變得簡單和直觀。
• 表單驗證：WTForms 允許你定義表單字段以及它們的驗證規(guī)則，例如必填、長度限制、數(shù)據(jù)類型等。當用戶提交表單時，WTForms 會自動驗證用戶輸入是否符合定義的規(guī)則，并返回相應的錯誤消息。
• CSRF 保護：WTForms 內(nèi)置了 CSRF（Cross-Site Request Forgery）保護，可以幫助你防止 CSRF 攻擊。
• 支持多種字段類型：WTForms 支持多種常見的 HTML 表單字段類型，如文本框、密碼框、復選框、下拉框等，同時也支持自定義字段類型。
• 表單渲染：WTForms 可以根據(jù)表單定義自動生成 HTML 表單字段，簡化了前端開發(fā)的工作。
• 與 Flask 和 Django 集成：WTForms 可以與 Flask 和 Django 等流行的 Web 框架無縫集成，方便在這些框架中使用。

下面是一個簡單的示例，演示如何使用 WTForms 在 Flask 中創(chuàng)建一個簡單的登錄表單：

from flask import Flask, render_template, request
from wtforms import Form, StringField, PasswordField, validators
 
# 創(chuàng)建 Flask 應用程序
app = Flask(__name__)
 
# 定義登錄表單
class LoginForm(Form):
    username = StringField('Username', [validators.Length(min=4, max=25)])
    password = PasswordField('Password', [validators.DataRequired()])
 
# 定義登錄路由
@app.route('/login', methods=['GET', 'POST'])
def login():
    # 創(chuàng)建登錄表單實例
    form = LoginForm(request.form)
    # 檢查表單是否已提交且通過驗證
    if request.method == 'POST' and form.validate():
        # 獲取表單中的用戶名和密碼
        username = form.username.data
        password = form.password.data
        # 在這里可以進行用戶認證等操作
        return f'Welcome, {username}!'
    # 渲染登錄頁面并傳入表單實例
    return render_template('login.html', form=form)
 
if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True)

在上面的示例中，我們首先定義了一個名為 LoginForm 的表單類，其中包含了用戶名和密碼兩個字段，并指定了它們的驗證規(guī)則。然后，我們在登錄路由中使用該表單類創(chuàng)建了表單實例，并在提交表單時進行了驗證。如果表單驗證通過，就可以獲取用戶名和密碼并進行相應的處理。

當然，你需要在 Flask 應用程序的模板中創(chuàng)建一個 HTML 文件來渲染登錄表單，但這超出了代碼示例的范圍。

到此這篇關(guān)于Python3中數(shù)據(jù)校驗機制詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python3數(shù)據(jù)校驗內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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