Python核心项目中的Union类型标识变化分析

在Python 3.14版本中，开发者发现了一个关于类型系统的重要行为变更：Union[int, str] is Union[int, str]的表达式结果从True变成了False。这个变化源于Python核心开发团队对类型系统实现的重大重构。

历史背景

在Python 3.13及更早版本中，typing.Union类型对象采用了缓存机制来优化内存使用。当多次创建相同的联合类型时，系统会返回同一个对象实例。这种设计主要是为了避免程序中出现大量重复的联合类型对象，从而减少内存消耗。

3.14版本的变化

Python 3.14对类型系统进行了重大改进，主要变更包括：

1. 合并了typing.Union和types.UnionType的实现
2. 移除了原有的缓存机制
3. 实现了延迟注解评估（deferred evaluation of annotations）

这些改进使得联合类型的行为更加一致，但也带来了一个明显的副作用：每次创建联合类型都会生成新的对象实例，导致is操作符的比较结果发生变化。

技术影响分析

1. 内存使用：虽然移除了缓存机制可能导致某些场景下内存使用增加，但新实现的联合类型对象本身更小（从272字节减少到72字节），且延迟注解评估会减少实际创建的联合类型实例数量。

2. 性能考量：缓存机制虽然能节省内存，但会增加类型创建的额外开销（需要构造缓存键和检查缓存字典）。对于只出现几次的联合类型，缓存反而会增加总体内存使用。

3. 行为一致性：新式联合类型（使用|语法）从一开始就没有实现缓存机制，这次变更使得两种语法在行为上更加一致。

开发者建议

1. 不应该依赖is操作符来比较联合类型对象，因为即使在3.13及更早版本中，由于LRU缓存的存在，这种行为也不完全可靠。

2. 对于需要比较类型是否相同的场景，应该使用==操作符或专门的类型比较函数。

3. 考虑到新版本中联合类型对象的体积减小和延迟评估的引入，大多数情况下内存使用不会成为问题。

未来展望

这个变更反映了Python类型系统向更简洁、更一致方向发展的趋势。随着类型注解在Python生态中的普及，这些底层实现的优化将为大型代码库提供更好的性能和更可预测的行为。

对于依赖类型系统内部实现的库（如attrs/cattrs），建议更新测试用例，避免依赖具体的实现细节，转而使用更稳定的公共接口进行类型比较。