vools 0.3.0

Python 函数式编程工具集

vools - Python 函数式编程工具集

一个强大的 Python 函数式编程工具集，提供装饰器、函数式编程工具、数据处理工具、响应式编程等。

特性

• 装饰器: memorize、once、lazy、retry、curry、overload 等
• 函数式编程: Seq、Ops、管道操作、占位符、箭头函数
• 数据处理: 链式序列操作、列表/文本增强工具
• 响应式编程: Observable、Subject、丰富的操作符
• 任务调度: TaskQueue、WorkerPool、DAG 调度器
• 序列化: 支持 JSON、MsgPack、Pickle 等多种格式
• 编码/加密: Base64、URL 编码、哈希函数
• 多语言桥接: 支持 27 种编程语言（Lua、Rust、Go、Java、Kotlin、Swift、Dart、MoonBit 等），统一装饰器接口
• 编译器自动发现: 自动探测本机和 WSL 环境中的编译器，支持注册表搜索、常见安装路径、通配符路径展开

安装

pip install vools

或从源码安装：

git clone https://github.com/vicTop-cw/vools.git
cd vools
pip install .

环境要求

• Python 3.6+

依赖

• attrs >= 22.1 (Python < 3.7 时需要，用于 dataclass 兼容)
• contextvars (Python < 3.7 时需要)

快速开始

装饰器

from vools import memorize, once, retry, overload

# 缓存装饰器
@memorize(duration=60)
def expensive_function(x):
    return x ** 2

# 只执行一次
@once
def initialize():
    return 42

# 重试装饰器
@retry(times=3, delay=1)
def risky_operation():
    pass

# 函数重载
@overload
def process(x: int) -> int:
    return x * 2

@process.register
def process(x: str) -> str:
    return x.upper()

函数式编程

from vools import Seq, Ops, _, g, iif, pipe

# Seq 链式操作
result = Seq(range(10)).filter(lambda x: x % 2 == 0).map(lambda x: x * 2).collect()
# [0, 4, 8, 12, 16]

# Ops 管道操作
result = range(10) | Ops.filter(lambda x: x > 3) | Ops.map(lambda x: x * 2) | Ops.sum()
# 84

# 占位符
f = _ + 1
print(f(2))  # 3

# 箭头函数
f = g("x, y => x + y")
print(f(3, 4))  # 7

# 条件表达式
result = iif(True, "yes", "no")  # "yes"

柯里化

from vools import curry, stuff

@curry
def add(a, b, c):
    return a + b + c

print(add(1)(2)(3))  # 6

@stuff
def multiply(a, b):
    return a * b

result = multiply(2)(3)()
print(result)  # 6

响应式编程

from vools import Observable

# 创建 Observable
obs = Observable.from_iterable([1, 2, 3, 4, 5])

# 链式操作符
result = []
obs.pipe(
    Ops.filter(lambda x: x % 2 == 0),
    Ops.map(lambda x: x * 2),
    Ops.take(2)
).subscribe(lambda x: result.append(x))

print(result)  # [4, 8]

编译器自动发现

自动探测本机和 WSL 环境中所有已安装的编译器，无需手动配置 PATH。

from vools.bridge import discover_all, get_discovery_report, configure_from_discovery

# 一键发现所有编译器（本机 + WSL）
result = discover_all(include_wsl=True)

# 查看格式化报告
print(get_discovery_report())

# 自动配置管理器
configure_from_discovery(include_wsl=True)

# 检查特定语言是否可用
from vools.bridge import get_helper
nim_helper = get_helper('nim')
if nim_helper.is_available():
    print(f"Nim 编译器路径: {nim_helper.get_compiler_path()}")

项目结构

vools/
├── api/             # CLI 命令行接口
├── bridge/          # 多语言桥接（27种语言）+ 编译器自动发现
│   ├── core/        # 桥接核心（类型、签名缓存、装饰器）
│   ├── probe.py     # 编译器探测模块
│   ├── manager.py   # 配置管理模块
│   ├── auto_discovery.py  # 一键发现入口
│   ├── lua/         # Lua 桥接
│   ├── rust/        # Rust 桥接
│   ├── go/          # Go 桥接
│   ├── java/        # Java 桥接
│   ├── kotlin/      # Kotlin 桥接
│   ├── swift/       # Swift 桥接
│   ├── dart/        # Dart 桥接
│   ├── moonbit/     # MoonBit 桥接
│   ├── c/           # C 桥接
│   ├── cpp/         # C++ 桥接
│   └── ...          # 更多语言
├── cache/           # 缓存装饰器
│   ├── memorize     # 时间缓存
│   ├── once         # 单次执行
│   ├── persist      # 持久化缓存
│   └── sigcache     # 签名缓存
├── core/            # 核心模块
├── crypto/          # 加密模块
├── curried/         # 柯里化函数库
│   ├── collection   # 集合操作
│   ├── composition  # 函数组合
│   ├── iteration    # 迭代操作
│   ├── math         # 数学运算
│   ├── predicate    # 谓词函数
│   └── string       # 字符串操作
├── data/            # 数据处理
│   ├── seq          # Seq 序列操作
│   ├── vlist        # VList 增强列表
│   └── vtext        # VText 增强文本
├── datetime/        # 日期时间工具
├── decorators/      # 装饰器
├── encoding/        # 编码解码
├── functional/      # 函数式工具
│   ├── box          # Box 包装器
│   ├── pipe_ops     # 管道操作符
│   ├── placeholder  # 占位符
│   └── result       # Result 类型
├── oop/             # OOP 工具
├── reactive/        # 响应式编程
│   ├── core         # Observable、Subject
│   ├── monitoring   # 系统监控
│   └── operators    # 操作符
├── recorder/        # 录制回放
├── security/        # 安全模块
├── serialize/       # 序列化
├── sql/             # SQL 工具
├── sys/             # 系统工具
├── task/           # 任务调度
└── utils/          # 通用工具

API 概览

装饰器

装饰器	说明
memorize(duration=N)	时间缓存
once()	单次执行
lazy()	延迟执行
repeat(cnt, delay)	重复执行
retry(times, delay)	失败重试
curry()	柯里化
overload()	函数重载
stuff()	分步柯里化

函数式工具

工具	说明
Seq(iterable)	链式序列操作
Ops	管道操作符
P(func)	管道函数包装
_, _1, _2, _3	占位符
g("x, y => ...")	箭头函数
iif(cond, t, f)	条件表达式
Box(obj)	对象包装器

数据类型

类型	说明
VList(list)	增强列表
VText(str)	增强文本
VDate	日期处理

响应式

类型	说明
Observable	可观察对象
Subject	主题
BehaviorSubject	行为主题
ReplaySubject	回放主题

详细文档

• 用户指南
• 快速入门
• 函数式编程
• 响应式编程
• 装饰器
• 性能跃迁计划
• 基准测试

性能对比

vools 通过桥接 Nim/Rust/Go 等编译型语言，为高频核心函数提供可选的高性能实现。以下是典型硬件上的基准测试结果（实际数据因硬件而异）：

模块	函数	纯 Python	桥接加速	提升倍数
serialize.codec	pickle_encode	~120 us	~18 us	6-8x
serialize.codec	pickle_decode	~100 us	~15 us	6-7x
security.hash	sha256_hex	~15 us	~3 us	5x
security.hash	md5_hex	~12 us	~2 us	6x
security.hash	sha1_hex	~10 us	~2 us	5x
security.hash	sha512_hex	~18 us	~4 us	4.5x
data.seq	base64_encode	~8 us	~2 us	4x
data.seq	base64_decode	~7 us	~2 us	3.5x
serialize	json_encode	~50 us	~15 us	3x
serialize	json_decode	~45 us	~12 us	4x
data.seq	zlib_compress	~500 us	~100 us	5x
data.seq	zlib_decompress	~200 us	~50 us	4x
cache.sigcache	hash_signature	~50 us	~8 us	6x

注意：

• 桥接库为可选增强，未安装时自动使用纯 Python 实现
• 测试数据为 1KB 左右的小数据，大数据量提升更显著
• 详细基准测试方法请参见 基准测试文档

更新日志

详细的版本更新记录请查看 CHANGELOG.md。

贡献

欢迎提交 Issue 和 Pull Request！

1. Fork 项目
2. 创建功能分支 (git checkout -b feature/AmazingFeature)
3. 提交更改 (git commit -m 'Add AmazingFeature')
4. 推送到分支 (git push origin feature/AmazingFeature)
5. 打开 Pull Request

许可证

Apache License 2.0 - 详见 LICENSE 文件

联系方式

• 作者: Victor
• 邮箱: [e-mail]
• 项目: https://github.com/vicTop-cw/vools