這是我見過最全面的Python裝飾器教程了

裝飾器(Decorators)是 Python 的一個重要部分。簡單地說:他們是修改其他函數的功能的函數。他們有助於讓我們的代碼更簡短,也更Pythonic(Python範兒)。在程序開發中經常使用到的功能,合理使用裝飾器,能讓我們的程序如虎添翼。

1. 函數名應用

函數名是什麼?函數名是函數的名字,本質:變量,特殊的變量。

1 ) 函數名就是函數的內存地址,直接打印函數名,就是打印內存地址

def func1():
 print(123)
print(func1)         # 

2 函數名可以作為變量

def func1():
 print(111)
f = func1
f()           # f() 就是func1() 

3 函數名可以作為函數的參數

def func1():
 print(111)
def func2(x):
 x()
func2(func1)         #func1作為func2的參數 

4 函數名可以作為函數的返回值

def wrapper():
 def inner():
 print('inner')
 return inner
f = wrapper()
f()

5

函數名可以作為容器類類型的元素

使用for循環批量執行函數
def func1():
 print('func1')
def func2():
 print('func2')
def func3():
 print('func3')
l1 = [func1,func2,func3]
for i in l1:
 i()

像上面函數名這種,叫做第一類對象。

第一類對象( first-class object)指:

1.可在運行期創建

2.可用作函數參數或返回值

3.可存入變量的實體

*不明白?那就記住一句話,就當普通變量用

2. 閉包

1、 閉包函數 : 內部函數包含對外部作用域而非全局作用域變量的引用,該內部函數稱為閉包函數

2、閉包的作用:爬蟲、裝飾器

當程序執行遇到函數執行時,會在內存空間開闢局部命名空間,當函數執行完畢,該命名空間會被銷燬。但是如果這個函數內部形成閉包,則該內存空間不會隨著函數執行完而消失。

3、如何判斷是否是閉包:print(函數名.__closure__) 結果是 cell 說明是閉包,結果是 None 說明不是閉包。

閉包舉例

def wrapper():
 name = 'summer'
 def inner():
 print(name)
 inner()
wrapper() # summer

如何判斷它是否是一個閉包函數呢? 內層函數名.__closure__ cell 就是=閉包

1.

def wrapper():
 name = 'summer'
 def inner():
 print(name)
 inner()
 print(inner.__closure__)
wrapper() 
執行輸出:
summer
(,)

2.

name = 'summer'
def wrapper():
 def inner():
 print(name)
 inner()
 print(inner.__closure__)
wrapper() 
結果輸出:
summer
None

返回值為None 表示它不是閉包,因為name是一個全局變量,如果函數調用了外層變量而非全局變量,那麼它就是閉包。

3.

name = 'summer'
def wrapper2():
 name1 = 'spring'
 def inner():
 print(name)
 print(name1)
 inner()
 print(inner.__closure__)
wrapper2()
結果輸出:
summer
spring
(,)

只要引用了外層變量至少一次,非全局的,它就是閉包

4:判斷 下面的函數,是一個閉包嗎? ******

name = 'summer' def wraaper2(n): #相當於n = 'summer' def inner(): print(n) inner() print(inner.__closure__) wraaper2(name) 結果輸出: summer (,)

它也是一個閉包. 雖然wraaper2傳了一個全局變量,但是在函數wraaper2內部,inner引用了外層變量,相當於在函數inner外層定義了 n = 'summer',所以inner是一個閉包函數

閉包的好處 當函數開始執行時,如果遇到了閉包,他有一個機制,他會永遠開闢一個內存空間,將閉包中的變量等值放入其中,不會隨著函數的執行完畢而消失。

舉一個例子:爬3次,內存開了3次,很佔用內存

from urllib.request import urlopen content1 = urlopen('https://www.cnblogs.com/').read().decode('utf-8') content2 = urlopen('https://www.cnblogs.com/').read().decode('utf-8') content3 = urlopen('https://www.cnblogs.com/').read().decode('utf-8')

把它封裝成閉包

from urllib.request import urlopen
def index():
 url = "https://www.cnblogs.com/"
 def get():
 return urlopen(url).read()
 return get        #return的是get,就是一個函數名
cnblog = index()
print(cnblog) # .get at 0x02F46978>
content = cnblog()
print(content) # 頁面源碼
 

這個例子,只有第一遍,是從網站抓取的。之後的執行,直接從內存中加載,節省內存空間

3.裝飾器

3.1 裝飾器初識

裝飾器本質: 就是一個python函數,他可以讓其他函數在不需要做任何代碼變動的前提下,增加額外的功能,裝飾器的返回值也是一個函數對象。

裝飾器的應用場景:比如插入日誌,性能測試,事務處理,緩存等等場景。

import time
def timmer(f):       
 def inner():
 start_time = time.time() 
 f()      
 end_time = time.time() 
 print('此函數的執行時間為{}'.format(end_time - start_time)) 
 return inner   
def func1():   
 print('in func1')       
 time.sleep(1)       
func1 = timmer(func1)       
print(func1)
func1()           # 這裡的func1是全新的func1,就是上面的賦值,此時相當於執行 inner函數
輸出結果:
.inner at 0x03822DF8>
in func1
此函數的執行時間為1.0003533363342285

代碼從上至下執行

語法糖: 想測試誰,前面加@裝飾器函數,即可。 寫裝飾器,約定俗成,函數名為wrapper

def wrapper(func):
 def inner(*args,**kwargs):
 '''被裝飾函數之前'''
 ret = func(*args,**kwargs)
 '''被裝飾函數之後'''
 return ret
 return inner
@wrapper
def func(*args,**kwargs):
 print(args,kwargs)
 return 666
print(func())
輸出結果:
() {}
666

裝飾器利用return製造了一個假象,func()執行,其實是執行inner() func()把原來的func()給覆蓋了

3.2 裝飾器傳參

1: 上面裝飾器的例子,func1,要傳2個參數a,b

import time
def timmer(f):
 def inner(a,b):
 start_time = time.time()
 f(a,b)
 end_time = time.time()
 print('此函數的執行時間為{}'.format(end_time - start_time))
 return inner
@timmer
def func1(a,b):
 print('in func1 {}{}'.format(a,b))
 time.sleep(1) # 模擬程序邏輯
func1(1,2) 
執行輸出:
in func1 12
此函數的執行時間為1.0006024837493896

2: 如果有多個參數呢?改成動態參數

import time
def timmer(f):
 def inner(*args,**kwargs):
 start_time = time.time()
 f(*args,**kwargs)
 end_time = time.time()
 print('此函數的執行時間為{}'.format(end_time - start_time))
 return inner
@timmer
def func1(*args,**kwargs):
 print('in func1 {}{}'.format(args,kwargs))
 time.sleep(1) # 模擬程序邏輯
func1(1,2,a='3',b=4) 
執行輸出:
in func1 (1, 2){'b': 4, 'a': '3'}
此函數的執行時間為1.000101089477539

函數的執行時,*打散 ;

函數的定義時,*聚合。

from functools import wraps
def wrapper(f): # f = func1
 def inner(*args,**kwargs):       #聚合,args (1,2,3)
 '''執行函數之前的相關操作'''
 ret = f(*args,**kwargs)      # 打散 1,2,3
 '''執行函數之後的相關操作'''
 return ret
 return inner
@wrapper # func1 = wrapper(func1) func1 = inner
def func1(*args):       #args (1,2,3) 聚合
 print(666)
 return args
print(func1(*[1,2,3])) 
執行輸出:
666
(1, 2, 3)
 

3 *****

import time #1.加載模塊
def timmer(*args,**kwargs): #2.加載變量 5.接收參數True,2,3
 def wrapper(f): #6.加載變量 8.f = func1
 print(args, kwargs) #9.接收timmer函數的值True,2,3
 def inner(*args,**kwargs): #10.加載變量. 13.執行函數inner
 if flag: #14 flag = True
 start_time = time.time() #15 獲取當前時間
 ret = f(*args,**kwargs) #16 執行func1
 time.sleep(0.3) #19 等待0.3秒
 end_time = time.time() #20 獲取當前時間
 print('此函數的執行效率%f' % (end_time-start_time)) #21 打印差值
 else:
 ret = f(*args, **kwargs)
 return ret #22 返回給函數調用者func1()
 return inner #11 返回給函數調用者wrapper
 return wrapper #7.返回給函數調用timmer(flag,2,3)
flag = True #3 加載變量
@timmer(flag,2,3) # 4.執行函數timmer(flag,2,3) 17.執行函數func1 兩步:1,timmer(flag,2,3) 相當於執行wrapper 2.@wrapper 裝飾器 func1 = wrapper(func1)
def func1(*args,**kwargs):
 return 666 #18 返回給函數調用者f(*args,**kwargs)
print(func1()) #12 執行函數 

寫裝飾器,一般嵌套3層就可以了

3.3 多個裝飾器,裝飾一個函數

def wrapper1(func): # func == f函數名
 def inner1():
 print('wrapper1 ,before func') # 2
 func()
 print('wrapper1 ,after func') # 4
 return inner1
def wrapper2(func): # func == inner1
 def inner2():
 print('wrapper2 ,before func') # 1
 func()
 print('wrapper2 ,after func') # 5
 return inner2
@wrapper2 # f = wrapper2(f) 裡面的f==inner1 外面的f == inner2
@wrapper1 # f = wrapper1(f) 裡面的f==函數名f 外面的f == inner1
def f(): # 3
 print('in f')
f() # inner2() 
執行輸出:
wrapper2 ,before func
wrapper1 ,before func
in f
wrapper1 ,after func
wrapper2 ,after func

哪個離函數近,哪個先計算 最底下的先執行

執行順序如下圖:

這是我見過最全面的Python裝飾器教程了

多個裝飾器,都是按照上圖的順序來的

4. 裝飾器的 __name__ __doc___

__name__:函數名

__doc___:函數的解釋

普通函數

def func1():
 """
 此函數是完成登陸的功能,參數分別是...作用。
 return: 返回值是登陸成功與否(True,False)
 """
 print(666)
func1()
print(func1.__name__) #獲取函數名
print(func1.__doc__) #獲取函數名註釋說明 
執行輸出:
666
func1
此函數是完成登陸的功能,參數分別是...作用。
return: 返回值是登陸成功與否(True,False)

這個有什麼用呢?比如日誌功能,需要打印出誰在什麼時間,調用了什麼函數,函數是幹啥的,花費了多次時間,這個時候,就需要獲取函數的有用信息了

帶裝飾器的函數

def wrapper(f): # f = func1
 def inner(*args,**kwargs): #聚合, args (1,2,3)
 '''執行函數之前的相關操作'''
 ret = f(*args,**kwargs) # 打散 1,2,3
 '''執行函數之後的相關操作'''
 return ret
 return inner
@wrapper
def func1():
 """
 此函數是完成登陸的功能,參數分別是...作用。
 return: 返回值是登陸成功與否(True,False)
 """
 print(666)
 return True
func1()
print(func1.__name__)
print(func1.__doc__) 
執行輸出:
666
inner
執行函數之前的相關操作

函數裝飾之後,相當於執行了inner函數,所以輸出inner

為了解決這個問題,需要 調用一個模塊wraps

wraps將 被修飾的函數(wrapped) 的一些屬性值賦值給修飾器函數(wrapper) ,最終讓屬性的顯示更符合我們的直覺

from functools import wraps
def wrapper(f): # f = func1
 @wraps(f) #f是被裝飾的函數
 def inner(*args,**kwargs): #聚合args (1,2,3)
 '''執行函數之前的相關操作'''
 ret = f(*args,**kwargs) # 打散 1,2,3
 '''執行函數之後的相關操作'''
 return ret
 return inner
@wrapper
def func1():
 """
 此函數是完成登陸的功能,參數分別是...作用。
 return: 返回值是登陸成功與否(True,False)
 """
 print(666)
 return True
func1()
print(func1.__name__)
print(func1.__doc__) 
執行輸出:
666
func1
此函數是完成登陸的功能,參數分別是...作用。
return: 返回值是登陸成功與否(True,False)

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