PEP 687 – 隔离标准库中的模块

作者:: Erlend Egeberg Aasland <erlend at python.org>, Petr Viktorin <encukou at gmail.com>
讨论列表:: Discourse 帖子
状态:: 已接受
类型:: 标准跟踪
依赖:: 489, 573, 630
创建日期:: 2022年4月4日
Python 版本:: 3.12
历史记录:: 2022年4月4日, 2022年4月11日
决议:: Discourse 消息

摘要

标准库中的扩展将转换为多阶段初始化（PEP 489），并且在可能的情况下，所有状态都将存储在模块对象上，而不是存储在进程全局变量中。

该提案的许多内容已经实现。我们提交此 PEP 以解释这些更改，寻求关于它们是否良好的共识，提出剩余的更改，并为新模块设定最佳实践。

信息性的 PEP 630 描述了所提议更改的背景、动机、理由、影响和实现说明，这些更改通常适用于任何扩展模块（不仅仅是标准库）。

它是本提案的组成部分。请先阅读。

本 PEP 讨论标准库的细节。

PEP 630 的主体将转换为 Python 文档中的 HOWTO，并且该 PEP 将被废弃（标记为最终）。

标准库中的所有扩展模块都将转换为在 PEP 489 中引入的多阶段初始化。

所有标准库扩展模块都将被 *隔离*。也就是说

模块定义的类型、函数和其他对象要么是不可变的，要么不与其他模块实例共享。
特定于模块的状态不会与其他模块实例共享，除非它表示全局状态。
例如，_csv.field_size_limit 将获取/设置特定于模块的数字。另一方面，诸如 readline.get_history_item 或 os.getpid 之类的函数将继续使用进程全局的状态（模块外部，并且可能与其他库共享，包括非 Python 库）。

不需要模块状态访问且没有其他转换理由的静态类型应保持静态。

其方法需要访问其模块实例的类型将根据 PEP 630 转换为堆类型，并考虑以下事项

所有以前是静态类型的标准库类型都应保持不可变。堆类型必须使用 Py_TPFLAGS_IMMUTABLE_TYPE 标志定义以保留不可变性。请参阅 bpo-43908。
测试应确保在尝试创建不可变类型的新的属性时引发 TypeError。
具有 tp_new = NULL 的静态类型没有公共构造函数，但堆类型继承基类的构造函数。确保以前无法实例化的类型保留该特性；使用 Py_TPFLAGS_DISALLOW_INSTANTIATION。使用 test.support.check_disallow_instantiation() 添加测试。请参阅 bpo-43916。
转换后的堆类型可能会无意中变得可序列化（pickle 可用）。测试调用 pickle.dumps 在转换前后是否具有相同的结果，如果测试失败，则添加一个 __reduce__ 方法，该方法引发 TypeError。请参阅 PR-21002 以获取示例。