python高級-裝飾器(19)

一、什么是閉包

先看一個例子：

#定義一個函數
def test(number): #在函數內部在定義一個函數，並且這個函數用到外圍函數的變量
    #那么將這個函數及用到的一些變量稱之為閉包
    def test_in(number_in): print("在test_in函數內部，number_in的值為：%d"%number_in) return number+number_in #其實這里返回的是閉包，也就是內部的函數引用
    return test_in #給test函數賦值，這個20就是參數number
ret = test(20) #注意這里的100就是參數number_in
print(ret(100))

運行結果為：

在test_in函數內部，number_in的值為：100
120

說明：

• 在函數內部在定義一個函數，並且這個函數用到外圍函數的變量，那么將這個函數及用到的一些變量稱之為閉包
• 在其他語言里面不允許函數內部在定義函數，但是python中的閉包可以

 

二、什么是裝飾器

裝飾器是程序開發中經常會⽤到的⼀個功能，所以這也是Python⾯試中必問的問題。

定義：

1. 裝飾器本身就是一個函數
2. 為其他函數提供附加功能
3. 不改變被修飾函數的源代碼
4. 不改變原調用方式
5. 裝飾器=高階函數+嵌套函數

知識點：

• 函數本身就是一個變量（意味着可以被復制給一個變量：test=test(1) )
• 高階函數：把函數名當成一個實參傳遞給另一個函數func(test1) （不改變源代碼的前提下添加代碼）
• 返回值中包含函數名return deco (不改變函數的調用方式）
• 嵌套函數：函數中加入新的函數

典型結構：

def func(args): def func_in(args_in): pass
     return func_in

 

三、裝飾器案例

1、先看一個例子

某公司有多個研發部⻔，1個基礎平台部⻔，基礎平台負責提供底層的功能，如：數據庫操作、redis調⽤、監控API等功能。研發部⻔使⽤基礎功能時，只需調⽤基礎平台提供的功能即可。如下：

--------------基礎平台提供的功能--------------
def func1(): pass
def func2(): pass
def func3(): pass

--------------研發部門A使用基礎平台-------------- func1() func2() func3() --------------研發部門B使用基礎平台-------------- func1() func2() func3()

隨着項目進度的深入，產品經理提出，要在基礎平台的提供的所有功能中，添加驗證功能，不能誰都可以使用基礎平台的全部功能，即執行功能前，先進行驗證。

項目經理將此功能交給了小A去實現。

小A就去和每個研發部溝通，讓每個研發部自己把驗證的代碼加上，結果第二天就被辭職了。

項目經理又將此功能交給了小B去實現。

小B吸取小A的經驗，開始自己改代碼：

--------------基礎平台提供的功能--------------
def func1(): #驗證1
    #驗證2
    pass
def func2(): #驗證1
    #驗證2
    pass
def func3(): #驗證1
    #驗證2
    pass

--------------研發部門A使用基礎平台-------------- func1() func2() func3() --------------研發部門B使用基礎平台-------------- func1() func2() func3()

沒過多久小B也被開除了。。。

項目經理又把工作交給了小C，小C對基礎平台代碼進行重構，其他業務部門無需做任何修改

--------------基礎平台提供的功能--------------
def check_login(): #驗證1
    #驗證2
    pass

def func1(): check_login() pass
def func2(): check_login() pass
def func3(): check_login() pass

--------------研發部門A使用基礎平台-------------- func1() func2() func3() --------------研發部門B使用基礎平台-------------- func1() func2() func3()

項目經理看后表示還不錯，但是感覺還是差了一點點，於是決定不再低調，再也不讓小弟做了，於是自己做了一個方案：

--------------基礎平台提供的功能--------------
def check_login(func): def inner(): #驗證1
        #驗證2
 func() return inner @check_login def func1(): pass @check_login def func2(): pass @check_login def func3(): pass

--------------研發部門A使用基礎平台-------------- func1() func2() func3() --------------研發部門B使用基礎平台-------------- func1() func2() func3()

對於上述代碼，也是僅僅對基礎平台的代碼進⾏修改，就可以實現在其他⼈調⽤函數 func1(), func2(), func3()之前都進⾏【驗證】操作，並且其他研發部⻔⽆需做任何操作。

單獨以func1()為例講解：

def check_login(func): def inner(): #驗證1
        #驗證2
 func() return inner @check_login def func1(): pass

python解釋器就會從上到下解釋代碼，步驟如下：

def check_login(func): ==>將check_login函數加載到內存 2 @check_login

沒錯， 從表⾯上看解釋器僅僅會解釋這兩句代碼，因為函數在沒有被調⽤之前其內部代碼不會被執⾏。從表⾯上看解釋器着實會執⾏這兩句，但是 @check_login這⼀句代碼⾥卻有⼤⽂章， @函數名 是python的⼀種語法糖

上例@check_login內部會執⾏⼀下操作：

執行check_login函數，並將@check_login下面的函數作為check_login函數的參數，

即@check_login等價於check_login(func1),所以內部就會去執行：

def check_login(func): def inner(): #驗證1
        #驗證2
        func() #func是參數。此時的func就是函數func1()
    #返回inner，inner的內部就是執行func1()函數，但是執行func1()函數前，進行了驗證1，驗證2
    return inner

check_login() 的返回值

將執行完的chenk_login函數返回值賦值 給@check_login下面的函數的函數名func1 即將check_login()的返回值再重新賦值給func1，即：

新func1 = def inner(): #驗證1
            #驗證2
            func() #func是參數。此時的func就是函數func1()
            #返回inner，inner的內部就是執行func1()函數，但是執行func1()函數前，進行了驗證1，驗證2
            return inner

所以，以后研發部門想要執行func1函數時，就會執行新func1函數，在新func1函數內部先執行驗證，再執行原來的func1函數，然后將原來func1函數的返回值返回給了業務調用者。

 

四、裝飾器應用

#定義一個裝飾器：實現加粗效果
def makeBold(fn): def wrapped(): return "<b>"+fn()+"</b>"
    return wrapped #定義一個裝飾器：實現斜體效果
def makeItalic(fn): def wrapped(): return "<i>"+fn()+"</i>"
    return wrapped #使用裝飾器裝飾函數
@makeBold def test(): return "Hello World"

#使用裝飾器裝飾函數
@makeItalic def test1(): return "Hello World" @makeBold @makeItalic def test2(): return "Hello World"

print(test()) print(test1()) print(test2())

運行結果為：

<b>Hello World</b>
<i>Hello World</i>
<b><i>Hello World</i></b>

 

五. 裝飾器示例

例1:⽆參數的函數

def test_out(func): def test_in(): print("name-%s"%func.__name__) func() return test_in @test_out def test(): pass test()

運行結果為：name-test

例2:被裝飾的函數有參數

def test_out(func): def test_in(a,b): print(a,b) func(a,b) return test_in @test_out def test(a,b): print("a+b=",a+b) test(1,2)

運行結果為：

1 2 a+b= 3

例3:被裝飾的函數有不定⻓參數

def test_out(func): def test_in(*args,**kwargs): func(*args,**kwargs) return test_in @test_out def test(*args,**kwargs): print(args,kwargs) test(1) test(1,2) test(1,2,3,k="v")

運行結果為：

(1,) {} (1, 2) {} (1, 2, 3) {'k': 'v'}

說明：如果被修飾的函數有參數，則裝飾器內部的函數也要有同樣個數的參數才可以匹配成功。

例4:裝飾器中的return

def test_out(func): def test_in(): func() return test_in @test_out def test(): return "hello" result = test() print(result)

運行結果為：None

如果修改裝飾器為 return func() ，則運⾏結果：

def test_out(func): def test_in(): return func() return test_in @test_out def test(): return "hello" result = test() print(result)

運行結果為：hello

⼀般情況下為了讓裝飾器更通⽤，可以有return

例5:裝飾器帶參數,在原有裝飾器的基礎上，設置外部變量

 

 

六、類裝飾器

裝飾器函數其實是⼀個接⼝約束，它必須接受⼀個callable對象作為參數，然后返回⼀個callable對象。在Python中⼀般callable對象都是函數，但也有例外。只要某個對象重寫了 __call__() ⽅法，那么這個對象就是callable

class Test(): def __call__(self): print("call me") t = Test() t()

執行結果：call me

類裝飾器demo

class Test(): def __init__(self,func): print("----初始化----") print("func name is %s"%func.__name__) self.__func = func def __call__(self): print("----類裝飾器的功能----") self.__func() print("----類裝飾器執行完畢----") @Test def test(): print("----test----") test()

運行結果為：

----初始化---- func name is test ----類裝飾器的功能----
----test----
----類裝飾器執行完畢----

說明：

• 當用Test來裝作裝飾器對test函數進行裝飾的時候，首先會創建Test的實例對象
• 並且會把test這個函數名當做參數傳遞到__init__方法中，即在__init__方法中的func變量執行了test函數體
• test函數相當於指向了用Test創建出來的實例對象
• 擋在使用test()進行調用時，就相當於讓這個對象()，因此會調用這個對象的__call__方法
• 為了能夠在__call__方法中調用原來的test指向的函數體，所以在__init__方法中就需要一個實例屬性保存這個引用，所以才有了self.__func = func這句代碼，從而在調用__call__方法中就能調用test