python装饰器理解

 

1.装饰器的作用

在不修改被装饰对象的源代码以及调用方式的前提下为被装饰对象添加新功能

原则：

1.不修改被装饰对象的源代码
2.不修改被装饰对象的调用方式

目标：

为被装饰对象添加新功能

2.装饰器的定义和使用

来看下面的代码：

index函数的作用是程序在随机睡眠1到5秒之后，打印一句话

现在想为index函数添加一个新功能：统计index函数的运行时间，该怎么做呢？？

修改index函数如下：

运行程序，执行结果如下：

welcome to index page
cost time: 2.000999927520752

可以看到，为index函数添加新功能确实实现了，但是却违反了开放封闭原则。

在符合开放封闭原则的前提下，如果想为index函数添加新功能，此时就要使用装饰器了

修改代码

运行程序，查看执行结果

welcome to index page
run time: 1.0

从程序执行结果可以看出，index函数的运行时间已经被统计出来了

但是查看源码可以知道，index函数的源码确实没有被修改，但是index的调用方式被修改了

而且还有一个问题就是，timmer这个装饰器只能被用来装饰index这个函数，如果以后想统计别的函数的运行时间，又要重新定义别的装饰器，这样也太不灵活了。

修改上面的代码

运行程序，查看程序执行结果

welcome to index page
run time: 4.0

可以看到，index函数的源代码没有被修改，index函数的调用方式也没有改变，但是依然为index函数添加了统计时间的功能，这里使用的就是装饰器了。

来分析下上面代码的执行流程：

这就是装饰器装饰index函数的执行流程

3.装饰器的简化使用

现在我又有另外一个函数home,现在我也想统计home函数的运行时间，可以把代码修改如下

运行程序，执行结果如下

welcome to index pagerun time: 3.0
welcome to home pagerun time: 4.0

可以看到，每次调用统计程序运行时间的装饰器timmer，都要先把被调用的函数的函数名作为参数传给timmer装饰器

然后再把timmer装饰器的执行结果赋值给被调用的函数名本身，最后才能调用被装饰的函数，太麻烦了有没有？？

其实python中的装饰器可以简化成下面的格式

程序执行结果

welcome to index pagerun time: 2.0
welcome to home pagerun time: 4.0

可以看出，使用 @加装饰器名添加到被装饰对象的上方的方式也可以为一个函数添加装饰器中定义的功能

4.多个装饰器的定义与调用

在上面的例子里，定义并调用了一个统计程序运行时间的装饰器timmer,

如果现在想为index函数添加一个用户认证的功能，可以定义一个名为auth的装饰器

运行程序

从程序执行结果可以看出，用户登录密码验证的装饰器auth已经定义并被成功调用了

如果想为index函数添加用户认证的功能，又想统计index函数执行时间的功能，在使用装饰器的情况下该怎么调用呢

在上面的代码里，为index函数添加了两个装饰器，现在有一个问题，就是这两个装饰器究竟哪个先被调用，哪个后被调用呢？？

来分析一下，

如果timmer装饰器先被调用，那么程序就会先执行timmer装饰器，然后再执行auth装饰器，提示输入用户名和密码，
这样一来timmer装饰器统计的时间就会包括输入用户名和密码的时间，这个时间会远远大于index函数睡眠的2秒种；
如果auth装饰器先被调用，timmer装饰器后被调用，那么timmer装饰器统计的运行时间就应该只包括index函数的执行时间值应该在2秒多一点点的时间范围内

运行程序，先输入错误的用户名和密码以使用程序的执行时间加长

从程序的执行结果可以知道，程序是先运行timmer装饰器，然后才运行auth装饰器，所以timmer统计的时间就包括了用户认证的时间，所以timmer统计到的程序运行时间远远大于index睡眠的2秒钟

所以这里得出一个结论：

当一个函数同时被两个装饰器装饰时，加上函数最上面的装饰器先执行,加在下面的装饰器先装饰

把上面例子里的timmer装饰器和auth装饰器位置互换一下

运行index函数，依然先输入错误的用户名和密码，增加用户认证的时间

可以看到，这次timmer统计到的时间只包含index函数的运行时间，不包含用户进行认证的时间

来分析一下上面例子中，index函数被timmer装饰器和auth装饰器装饰的代码装饰流程

在上面得出结论，一个函数同时被两个装饰器时，加在下面的装饰器先装饰

1.timmer装饰器装饰原始的index，可以写成:index=timmer(index)2.在timmer装饰器中，timmer装饰器实际上是返回inner的内存地址，所以在这里，index=inner3.timmer装饰器装饰完成后，由auth装饰器来装饰，此时可以写成index=auth(index)，4.这里auth括号里的index已经不再是原始index函数，而是已经被timmer装饰过后的index了，所以index=auth(timmer(index))5.又因为timmer装饰的结果等于inner函数的内存地址，所以：index=auth(inner)

至此，两个装饰器的装饰过程已经知道了，来看程序的执行过程

所以这里用户输入用户名和密码的时间不会被timmer装饰器统计在内

5.被装饰函数参数的设置与定义

先来看一段代码

如上所示，home函数添加了一个参数，而index函数并没有参数

按照正常的函数的定义与调用方式，调用index函数和home函数的方式应该是下面这种形式

index()home("python")

然后我们运行程序就会发现，程序抛出了异常

说个异常说明inner函数不需要位置参数，但是我们给了一个位置参数

回到timmer装饰器定义的部分，可以看到，timmer装饰器的内部函数确实没有定义参数

这样一来，timmer装饰器只能用于装饰没有参数的函数了，

我们可以在timmer装饰器定义的时候为inner函数添加一个参数

但是这样一来，timmer装饰器装饰index函数的时候又会抛出异常，因为index函数没有参数

File "E:\python_learn\py_code\test.py", line 27, in <module>index()
TypeError: inner() missing 1 required positional argument: 'name'

在不知道被装饰函数的参数个数的情况下，即被装饰函数的参数可变长，且形式不固定的时候，