Python中的字符串模板类

Python中内置了一个用于字符串替换的字符串模板类——string.Template。使用该类可以方便地进行字符串的格式化操作，并且可以通过采用参数化的方式来保证代码的安全性。

基本用法

使用string.Template类进行字符串替换非常简单，只需要先创建一个模板对象，然后通过调用substitute方法将模板中的占位符替换为具体的值即可。

import string

template = string.Template('Hello, $name!')
result = template.substitute(name='world')

print(result)
# 输出：Hello, world!

在模板中，占位符使用$符号进行标识，具体的变量名则放在$符号后面。替换时，需要传递一个字典参数，字典中的key值对应模板中的变量名，value则是具体的替换值。

安全性考虑

在实际开发中，由于字符串模板的替换目标通常是用户输入的内容，因此需要考虑代码的安全性。string.Template类提供了一种参数化的方式来保证代码的安全性，避免了代码注入等安全问题。

在参数化的方式下，模板中的变量通过占位符$进行标识，但是不再使用字符串格式化的方式，而是使用?代替。在调用substitute方法时，可以将参数通过一个元组传递进去，而不是一个字典。这样，就可以保证替换的值不会直接被解析成Python代码，从而避免了安全问题。

import string

template = string.Template('SELECT * FROM users WHERE name=? AND age=?')
result = template.substitute(('Jack', '30'))

print(result)
# 输出：SELECT * FROM users WHERE name='Jack' AND age='30'

需要注意的是，在参数化方式下，传递的值虽然不会被解析成Python代码，但是同样需要进行正确的类型转换，否则可能会导致一些隐藏的问题。

变量格式化

除了最基本的字符串替换之外，string.Template类还提供了一些高级的功能，比如支持对变量进行格式化。

import string

template = string.Template('Hello, $name! Your score is: $score')
result = template.safe_substitute(name='world', score=98.5)

print(result)
# 输出：Hello, world! Your score is: 98.5

在上面的例子中，$score变量被替换为了浮点数98.5，并且使用了小数点后一位的格式化。在这里，我们使用了safe_substitute方法，而不是substitute方法，这是因为safe_substitute方法可以防止缺失的变量引发KeyError异常，而是将其原样输出。

自定义占位符

string.Template类允许用户自定义占位符，比如将默认的$符号替换为其它符号。这可以通过继承string.Template类，并重写_delimiter属性和_idpattern属性来实现。

import string

class CustomTemplate(string.Template):
    delimiter = '#'
    idpattern = r'[a-z]+_[a-z]+'

template = CustomTemplate('Hello, #name_first# #name_last#!')
result = template.substitute(name_first='John', name_last='Doe')

print(result)
# 输出：Hello, John Doe!

上面的例子中，我们继承了string.Template类，并将占位符的分隔符由默认的$符号修改为#符号。同时，我们还自定义了占位符的命名规则，使其由两个以小写字母分隔的单词组成。这样，在模板替换时，就需要将参数名命名为“name_first”或“name_last”这样的格式，才能被正确地替换。