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Python裝飾器詳細(xì)介紹

 更新時間：2022年03月25日 11:50:00   作者：~淚小白~  
這篇文章主要介紹了Python裝飾器詳細(xì)講解,包括裝飾器的功能及實現(xiàn)方法，通過實例代碼給大家介紹的非常詳細(xì)，需要的朋友可以參考下

裝飾器

一、介紹

  • 器：代表函數(shù)的意思。裝飾器本質(zhì)就是是函數(shù)
  • 功能：裝飾其他函數(shù)，就是為其他函數(shù)添加附加功能 
  • 被裝飾函數(shù)感受不到裝飾器的存在
  • 原則： 

    不能修改被裝飾的函數(shù)的源代碼（比如線上環(huán)境）

    不能修改被裝飾的函數(shù)的調(diào)用方式 

  • 實現(xiàn)裝飾器知識儲備： 

    函數(shù)即是“變量”

    高階函數(shù)

    嵌套函數(shù)

高階函數(shù)+嵌套函數(shù)=>裝飾器

二、通過高階函數(shù)+嵌套函數(shù)==>實現(xiàn)裝飾器

先分析以下兩段代碼能不能運行？

def foo():
    print("in the foo")
    bar()
def bar():
    print("in the bar")

foo()
def foo():
    print("in the foo")
    bar()
foo()
def bar():
    print("in the bar")

第二段代碼報錯：

NameError: name 'bar' is not defined

1、變量知識回顧

定義變量： 
如：定義變量：x=1,會在內(nèi)存中找塊內(nèi)存空間把“1”存進(jìn)去，把“1”的內(nèi)存地址給x  

前面提到：函數(shù)即變量

# 定義函數(shù)
def test():
    pass
# 就相當(dāng)于把函數(shù)體賦值給test變量
test = '函數(shù)體'  # 函數(shù)體就是一堆字符串而已
# 只不過函數(shù)調(diào)用要加上小括號調(diào)用
test()

python內(nèi)存回收機(jī)制，是解釋器做的。解釋器到底怎么去回收這個變量？ 
python解釋器當(dāng)中有種概念叫做引用計數(shù)。什么叫引用計數(shù)呢？ 
比如：定義x=1，之后又定義了y=1或y=x，實際上又把內(nèi)存空間“1”的內(nèi)存地址賦值給y 
這里x代表一次引用，y代表一次引用。加起來兩次引用。 
python什么時候會把“1”這個內(nèi)存空間清空呢？會回收內(nèi)存呢？ 
當(dāng)x這個變量沒有了，y這個變量也沒有了，便會把“1”這個內(nèi)存空間清掉

del x  # 刪的只是變量名，內(nèi)存中的值是解釋器回收

匿名函數(shù)

lambda x:x*x

匿名函數(shù)沒有函數(shù)名，沒有引用，所以會被垃圾回收機(jī)制立馬回收掉。 
所以匿名函數(shù)要賦值給變量，把函數(shù)體賦值給變量名

calc = lambda x:x*x
print(calc(4))

現(xiàn)在可以再理解下最開始兩段代碼能不能運行的原因。 

2、高階函數(shù)(裝飾器前奏)

什么叫高階函數(shù)呢：

  • 把一個函數(shù)名當(dāng)做形實傳給另外一個函數(shù)
  • 返回值中包含函數(shù)名
def f1():
    print("in the func1")
def test1(func):
    print(func)
test1(f1)

運行結(jié)果(打印內(nèi)存地址)

<function func1 at 0x000002805DE12378>

如下代碼，能不能運行：

def f1():
    print("in the func1")
def test1(func):
    print(func)
    func()
test1(f1)

函數(shù)即變量，像“x=1,y=x”，同樣f是一個是一個函數(shù)，可不可以像一個變量一樣來回賦值呢？

import time
def func1():
    print("in the func1")
    time.sleep(1)
def test1(func):
    start_time = time.time()
    func()
    stop_time = time.time()
    print("the func run time is %s" %(stop_time-start_time))
test1(func1)

到這里，貌似實現(xiàn)了裝飾函數(shù)的功能。 
看上面裝飾器的原則： 
這里：沒有修改func1的源代碼，但是調(diào)用方式改變了?，F(xiàn)在是test1(func1)，之前是func1() 
現(xiàn)在能做到哪一點呢？ 
把一個函數(shù)名當(dāng)做實參傳給另外一個函數(shù)（不修改被裝飾的函數(shù)源代碼的情況下為其添加功能）

2) 下面用第二個條件（返回值中包含函數(shù)名），做另外一個高階函數(shù)

import time
def func2():
    time.sleep(1)
    print("in the func2")
def test2(func):
    print(func)
    return(func)
print(test2(func2))

運行結(jié)果：

<function func2 at 0x00000162F3672378>
<function func2 at 0x00000162F3672378>

把函數(shù)內(nèi)存地址都打印出來了，看到這么多內(nèi)存地址，有什么想法？ 
加上小括號就能運行。 
上面代碼“test2(func2())”和“test2(func2)”有什么區(qū)別？加上小括號是函數(shù)返回結(jié)果，不加是函數(shù)內(nèi)存地址。所以加上小括號就不符合高階函數(shù)定義了。 
既然以后有了函數(shù)的內(nèi)存地址，是不是可以賦值給其他變量？下面

import time
def func2():
    print("in the func2")
    time.sleep(1)
def test2(func):
    print(func)
    return(func)
t = test2(func2)
print(t)
t()

好像還沒什么用，怎么讓他有用呢？ 
把test2(func2)賦值給func2

import time
def func2():
    print("in the func2")
    time.sleep(1)
def test2(func):
    print(func)
    return(func)
func2 = (test2(func2))
func2()

這就是高階函數(shù)的第二個好處：返回值中包含函數(shù)名（不修改函數(shù)的調(diào)用方式）

3、嵌套函數(shù)（裝飾器前戲）

嵌套函數(shù)：在一個函數(shù)體內(nèi)，用def去聲明一個函數(shù)

def foo():
    print("in the foo")
    def bar():
        print("in the bar")
    bar()
foo()

看一下下面的代碼是不是嵌套：

def foo():
    print("in the foo")
def bar():
    foo()
bar()

注意函數(shù)嵌套和函數(shù)調(diào)用區(qū)別  

局部作用域和全局作用域的訪問順序：

x = 0
def grandpa():
    # x = 1
    def dad():
        x = 2
        def son():
            x = 3
            print(x)
        son()
    dad()
grandpa()

三、裝飾器

1、裝飾器

前面鋪墊了那么多，現(xiàn)在開講正題：裝飾器 
先用高階函數(shù)實現(xiàn)給函數(shù)不修改源代碼的情況下添加功能

import time
def deco(func):
    start_time = time.time()
    func()
    stop_time = time.time()
    print("the func tun time is %s" %(stop_time-start_time))
def test1():
    time.sleep(1)
    print("in the test1")
def test2():
    time.sleep(1)
    print("in the test2")
deco(test1)
deco(test2)

按照上面說的，如何實現(xiàn)不改變調(diào)用方式？直接“test1 = deco(test1)”和“test2 = deco(test2)”嗎？ 
別忘記了，第二種方式，高階函數(shù)要加上return，如下

import time
def deco(func):
    start_time = time.time()
    return func()
    stop_time = time.time()
    print("the func tun time is %s" %(stop_time-start_time))
def test1():
    time.sleep(1)
    print("in the test1")
def test2():
    time.sleep(1)
    print("in the test2")
test1 = deco(test1)
test2 = deco(test2)
deco(test1)
deco(test2)

雖然沒有修改源代碼和調(diào)用方式，但是函數(shù)加上return，函數(shù)就結(jié)束了，然并卵。怎么實現(xiàn)呢？ 
前面一直在用高階函數(shù)，還沒有用嵌套函數(shù)，加上嵌套函數(shù)能不能實現(xiàn)呢？看一下

import time
def timer(func):  # timer(test1)  func=test1
    def deco():
        start_time = time.time()
        func()
        stop_time = time.time()
        print("the func tun time is %s" %(stop_time-start_time))
    return deco  # 返回deco的內(nèi)存地址
def test1():
    time.sleep(1)
    print("in the test1")
def test2():
    time.sleep(1)
    print("in the test2")
print(timer(test1))  # 可見：返回deco的內(nèi)存地址
test1 = timer(test1)
test1()
timer(test2)()

到此，完成實現(xiàn)了裝飾器的功能。但是還是有點麻煩，如何能不要“test1 = timer(test1)”， 
python解釋器提供了語法糖“@”符合，給哪個函數(shù)新增功能，就加在哪個函數(shù)頭部

import time
def timer(func):  # timer(test1)  func=test1
    def deco():
        start_time = time.time()
        func()
        stop_time = time.time()
        print("the func tun time is %s" %(stop_time-start_time))
    return deco  # 返回deco的內(nèi)存地址
@timer
def test1():
    time.sleep(1)
    print("in the test1")
@timer
def test2():
    time.sleep(1)
    print("in the test2")

test1()
test2()

2、有參裝飾器

前面實現(xiàn)了裝飾器的功能，但是如果函數(shù)有參數(shù)，能不能也能運行呢

import time
def timer(func):  # timer(test1)  func=test1
    def deco():
        start_time = time.time()
        func()
        stop_time = time.time()
        print("the func tun time is %s" %(stop_time-start_time))
    return deco  # 返回deco的內(nèi)存地址
@timer
def test1():
    time.sleep(1)
    print("in the test1")
@timer
def test2(name):
    time.sleep(1)
    print("in the test2",name)

test1()
test2()

報錯：丟失參數(shù)

TypeError: test2() missing 1 required positional argument: 'name'

@timer 相當(dāng)于 test2=timer(test2) =deco 
test2() 相當(dāng)于運行deco()，所以沒指定參數(shù)，報錯。 
如何傳參數(shù)呢？為了適應(yīng)各種不同參數(shù)的函數(shù)

import time
def timer(func):  # timer(test1)  func=test1
    def deco(*args,**kwargs):
        start_time = time.time()
        func(*args,**kwargs)
        stop_time = time.time()
        print("the func tun time is %s" %(stop_time-start_time))
    return deco  # 返回deco的內(nèi)存地址
@timer
def test1():
    time.sleep(1)
    print("in the test1")
@timer
def test2(name):
    time.sleep(1)
    print("in the test2",name)

test1()
test2("fgf")

3、終極裝飾器

注意，上面的例子中還沒有涉及返回值，看下面的例子可以體會一下 
假設(shè)：公司網(wǎng)站需要驗證登錄，有不同的驗證方式：本地認(rèn)證、LDAP認(rèn)證等

#/usr/bin/env python
# -*- coding: UTF-8 -*-
import time
user,passwd = 'fgf','abc123'
def auth(auth_type):
    print("auth func:",auth_type)
    def outer_wrapper(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            print("wrapper func args:", *args, **kwargs)
            if auth_type == "local":
                username = input("Username:").strip()
                password = input("Password:").strip()
                if user == username and passwd == password:
                    print("\033[32;1mUser has passed authentication\033[0m")
                    res = func(*args, **kwargs)  # from home
                    print("---after authenticaion ")
                    return res
                else:
                    exit("\033[31;1mInvalid username or password\033[0m")
            elif auth_type == "ldap":
                print("搞毛線ldap,不會。。。。")

        return wrapper
    return outer_wrapper
def index():
    print("welcome to index page")
@auth(auth_type="local") # home = wrapper()
def home():
    print("welcome to home  page")
    return "from home"

@auth(auth_type="ldap")
def bbs():
    print("welcome to bbs  page")
index()
print(home()) #wrapper()
bbs()

到此這篇關(guān)于Python裝飾器詳細(xì)講解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python裝飾器內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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