Почему использование `global` может быть нежелательным в некоторых случаях?

Использование ключевого слова global в Python может быть нежелательным в ряде случаев, поскольку оно нарушает принципы хорошего проектирования и затрудняет поддержку и отладку кода. Вот основные причины:

• Глобальное состояние и неявные зависимости: global создает зависимость функции от глобальной переменной. Это делает поведение функции менее предсказуемым и усложняет понимание ее логики. Изменение глобальной переменной в одном месте может неожиданно повлиять на работу функции в другом, приводя к трудноуловимым ошибкам.
• Сложность отладки: Когда ошибка происходит в функции, использующей global, трудно определить, что привело к некорректному состоянию глобальной переменной. Необходимо отслеживать все места в коде, где эта переменная используется и изменяется, что значительно усложняет отладку.
• Сложность тестирования: Функции, зависящие от глобальных переменных, сложно изолированно тестировать. Для тестирования такой функции необходимо предварительно установить определенное значение глобальной переменной, а после теста – восстановить ее исходное состояние. Это делает тесты более сложными и хрупкими.
• Нарушение инкапсуляции: Использование global нарушает принцип инкапсуляции, который является одним из основных принципов объектно-ориентированного программирования. Глобальные переменные делают внутреннее состояние программы доступным из любого места, что может привести к непреднамеренным изменениям и ухудшению структуры кода.
• Конкурентный доступ и гонки данных: В многопоточных приложениях доступ к глобальным переменным может привести к гонкам данных, когда несколько потоков одновременно пытаются изменить значение одной и той же переменной. Это может привести к непредсказуемым результатам и нарушению целостности данных.
• Читаемость и понимание кода: Использование global делает код менее читаемым и сложным для понимания. Разработчику приходится постоянно помнить о существовании глобальных переменных и их возможных значениях, что увеличивает когнитивную нагрузку.

Вместо использования global рекомендуется использовать альтернативные подходы, такие как:

• Передача переменных в функцию в качестве аргументов.
• Возврат значений из функции.
• Использование классов и объектов для инкапсуляции состояния и поведения.
• Использование паттерна Singleton в тех редких случаях, когда действительно необходимо обеспечить существование только одного экземпляра класса.

В целом, использование global следует избегать, если это возможно, и применять только в исключительных случаях, когда другие подходы неприменимы. Важно помнить о потенциальных проблемах, связанных с использованием глобальных переменных, и стараться писать код, который является чистым, предсказуемым и легко поддерживаемым.