装饰器
前戏
1 . 作用域 :
2 . 函数即对象 :
在python的世界里,函数与列表,字符串等([1,2,3],"123as",888)一样都是对象,而且函数是最高级的对象(对象是类的实例化,可以调用相应的方法,函数是包含变量对象的对象).
def foo(): print('i am the foo') bar() def bar(): print('i am the bar') foo() # def bar(): #报错 # print('i am the bar')
函数在内存的存储情况 :
函数对象的调用仅仅比其它对象多了一个()而已！foo,bar与a,b一样都是个变量名。
那上面的问题也就解决了，只有函数加载到内存才可以被调用。
既然函数是对象，那么自然满足下面两个条件：
1 . 其可以被赋给其他变量 :
def foo(): print('foo') bar=foo bar() foo() print(id(foo),id(bar)) #4321123592 4321123592
2 . 其可以被定义在另一个函数内(作为参数&作为返回值),类似于整形,字符串等对象 :
#*******函数名作为参数********** def foo(func): print('foo') func() def bar(): print('bar') foo(bar) #*******函数名作为返回值********* def foo(): print('foo') return bar def bar(): print('bar') b=foo() b()
注意：这里说的函数都是指函数名，比如foo；而foo()已经执行函数了，foo()是什么类型取决于return的内容是什么类型！！！
另外，如果大家理解不了对象，那么就将函数理解成变量，因为函数对象总会由一个或多个变量引用，比如foo，bar。
3 . 函数的嵌套和闭包 :
例如 :
def foo(): print('foo') def bar(): print('bar') # bar() bar()
是的，bar就是一个变量名，有自己的作用域的。
Python允许创建嵌套函数。通过在函数内部def的关键字再声明一个函数即为嵌套：
#想执行inner函数,两种方法 def outer(): x = 1 def inner(): print (x) # 1 # inner() # 2 return inner # outer() in_func=outer() in_func()
1 . 两种调用方式的区别 :
in_func=outer() in_func() ########### inner()(已经加载到内存啦)
def outer(): x = 1 def inner(): b=6 print (x) return inner #inner()#报错原因:找不到这个引用变量 in_func=outer()#这里其实就是一个变量赋值,将inner的引用对象赋值给in_func,类似于a=5,b=a一样 #有同学会想直接赋值不行吗:in_func=inner? 哥,inner不还是找不到吗,对吧 in_func()
2 .
def outer(): x=1 #函数outer执行完毕即被销毁 print(x)
既然这样，i()执行的时候outer函数已经执行完了，为什么inner还可以调用outer里的变量x呢？
因为：outer里return的inner是一个闭包函数，有x这个环境变量。
OK，那么什么是闭包呢？
闭包(closure)是函数式编程的重要的语法结构。
定义：如果在一个内部函数里，对在外部作用域（但不是在全局作用域）的变量进行引用，那么内部函数就被认为是闭包(closure).
如上实例，inner就是内部函数，inner里引用了外部作用域的变量x（x在外部作用域outer里面，不是全局作用域），
则这个内部函数inner就是一个闭包。
再稍微讲究一点的解释是，闭包=函数块+定义函数时的环境，inner就是函数块，x就是环境，当然这个环境可以有很多，不止一个简单的x。
print(in_func.__closure__[0].cell_contents)
# 用途1：当闭包执行完后，仍然能够保持住当前的运行环境。 # 比如说，如果你希望函数的每次执行结果，都是基于这个函数上次的运行结果。我以一个类似棋盘游戏的例子 # 来说明。假设棋盘大小为50*50，左上角为坐标系原点(0,0)，我需要一个函数，接收2个参数，分别为方向 # (direction)，步长(step)，该函数控制棋子的运动。棋子运动的新的坐标除了依赖于方向和步长以外， # 当然还要根据原来所处的坐标点，用闭包就可以保持住这个棋子原来所处的坐标。 origin = [0, 0] # 坐标系统原点 legal_x = [0, 50] # x轴方向的合法坐标 legal_y = [0, 50] # y轴方向的合法坐标 def create(pos=origin): def player(direction,step): # 这里应该首先判断参数direction,step的合法性，比如direction不能斜着走，step不能为负等 # 然后还要对新生成的x，y坐标的合法性进行判断处理，这里主要是想介绍闭包，就不详细写了。 new_x = pos[0] + direction[0]*step new_y = pos[1] + direction[1]*step pos[0] = new_x pos[1] = new_y #注意！此处不能写成 pos = [new_x, new_y]，原因在上文有说过 return pos return player player = create() # 创建棋子player，起点为原点 print (player([1,0],10)) # 向x轴正方向移动10步 print (player([0,1],20)) # 向y轴正方向移动20步 print (player([-1,0],10)) # 向x轴负方向移动10步
# 用途2：闭包可以根据外部作用域的局部变量来得到不同的结果，这有点像一种类似配置功能的作用，我们可以 # 修改外部的变量，闭包根据这个变量展现出不同的功能。比如有时我们需要对某些文件的特殊行进行分析，先 # 要提取出这些特殊行。 def make_filter(keep): def the_filter(file_name): file = open(file_name) lines = file.readlines() file.close() filter_doc = [i for i in lines if keep in i] return filter_doc return the_filter # 如果我们需要取得文件"result.txt"中含有"pass"关键字的行，则可以这样使用例子程序 filter = make_filter("pass") filter_result = filter("result.txt")
装饰器
1 . 为什么要使用装饰器呢 ?
装饰器的功能：在不修改原函数及其调用方式的情况下对原函数功能进行扩展
装饰器的本质：就是一个闭包函数
那么我们先来看一个简单的装饰器：实现计算每个函数的执行时间的功能
1 import time 2 def wrapper(func): 3 def inner(): 4 start=time.time() 5 func() 6 end=time.time() 7 print(end-start) 8 return inner 9 10 def hahaha(): 11 time.sleep(1) 12 print('aaaaa') 13 hahaha=wrapper(hahaha) 14 hahaha()
上面的代码有点不简洁,不完美,下面引入了语法糖
1 import time 2 def wrapper(func): 3 def inner(): 4 start=time.time() 5 func() 6 end=time.time() 7 print(end-start) 8 return inner 9 @wrapper 10 def kkk():#相当于kkk=wrapper(kkk) 11 print('aaaaa') 12 kkk()
2 . 带参数的装饰器 :
带参数的装饰器：就是给装饰器传参
用处：就是当加了很多装饰器的时候，现在忽然又不想加装饰器了，想把装饰器给去掉了，但是那么多的代码，一个一个的去闲的麻烦，那么，我们可以利用带参数的装饰器去装饰它，这就他就像一个开关一样，要的时候就调用了，不用的时候就去掉了。给装饰器里面传个参数，那么那个语法糖也要带个括号。在语法糖的括号内传参。在这里，我们可以用三层嵌套，弄一个标识为去标识。如下面的代码示例
1 # 带参数的装饰器：（相当于开关）为了给装饰器传参 2 # F=True#为True时就把装饰器给加上了 3 F=False#为False时就把装饰器给去掉了 4 def outer(flag): 5 def wrapper(func): 6 def inner(*args,**kwargs): 7 if flag: 8 print('before') 9 ret=func(*args,**kwargs) 10 print('after') 11 else: 12 ret = func(*args, **kwargs) 13 return ret 14 return inner 15 return wrapper 16 17 @outer(F)#@wrapper 18 def hahaha(): 19 print('hahaha') 20 21 @outer(F) 22 def shuangwaiwai(): 23 print('shuangwaiwai') 24 25 hahaha() 26 shuangwaiwai()
3 . 多个装饰器带一个参数 :
1 def qqqxing(fun): 2 def inner(*args,**kwargs): 3 print('in qqxing: before') 4 ret = fun(*args,**kwargs) 5 print('in qqxing: after') 6 return ret 7 return inner 8 9 def pipixia(fun): 10 def inner(*args,**kwargs): 11 print('in qqxing: before') 12 ret = fun(*args,**kwargs) 13 print('in qqxing: after') 14 return ret 15 return inner 16 @qqqxing 17 @pipixia 18 def dapangxie(): 19 print('饿了吗') 20 dapangxie() 21 22 ''' 23 @qqqxing和@pipixia的执行顺序：先执行qqqxing里面的 print('in qqxing: before')，然后跳到了pipixia里面的 24 print('in qqxing: before') 25 ret = fun(*args,**kwargs) 26 print('in qqxing: after')，完了又回到了qqqxing里面的 print('in qqxing: after')。所以就如下面的运行结果截图一样 ''''
4 . 练习 :
(1) .编写装饰器，为多个函数加上认证的功能（用户的账号密码来源于文件），要求登录成功一次，后续的函数都无需再输入用户名和密码注意：从文件中读出字符串形式的字典，可以用 eval('{"name":"egon","password":"123"}') 转成字典格式
定义一个字典看用户登录状态 auth_status={ 'user':None, 'status':False#状态是没有登录 } def wrapper(fun): def inner(*args,**kwargs): if auth_status['status']:#如果登录了，就执行fun函数 ret = fun(*args, **kwargs) # index/home return ret else:#如果没有登录，就实现认证功能 username = input('name:>>').strip()#获取用户名 password = input('password:>>').strip()#获取密码 f=open('login.txt','r',encoding='utf-8')#打开文件获取用户的信息 user_dic=f.read()#读出来的是字符串类型 zhddict=eval(user_dic)#转换成字典类型 #print(type(zhddict))#查看eval转换后的类型 if zhddict.get(username) and password == zhddict[username]:#如果用户名和密码都正确，就显示登陆成功，不正确就显示登录失败 print('login successful') auth_status['user']=username #登陆成功后就把用户名放在user里 auth_status['status']=True 状态改为True ret = fun(*args,**kwargs)#index/home return ret else: print('login faild') return inner @wrapper #语法糖 def index(): print("欢迎来到首页") @wrapper def home(): print("欢迎回家") index() index() home() index()
(2) .
def login(func): def inner(): user = input("user：>>>>") pwd = input("pwd：>>>>") if user == "alex" and pwd == "123": print("success！") func() else: print("error!") return inner @login # index=login(index) def index(): print("this is index!") # index() @login def bar(): print("bar.......") bar()
