深入了解python装饰器
目录
- 一、装饰器
- 1.相关知识点
- 2.语法糖
- 3.装饰器模板
- 4.有参装饰器
一、装饰器
1.相关知识点
- *args：负责将多余的位置实参汇总，赋值给args
- **kwargs：负责将多余的关键字实参汇总，赋值给kwargs
命名空间与作用域
函数对象：
- 可以把函数当成参数传入
- 可以把函数当做返回值返回
函数的嵌套定义：在函数内定义函数
闭包函数：父函数的返回值为一个函数，被返回的函数调用了父函数的局部变量，且该函数可以在父函数外部执行
装饰器：
装饰器：定义一个为其他函数添加功能的函数
为什么要使用装饰器？
- 开放封闭原则：开放扩展功能但封闭源代码的修改
- 装饰器就是在不修改装饰对象源代码以及调用方式的前提下，为装饰对象添加新功能
装饰器实现：
需求：不修改源代码，计算代码执行时间
源代码：
import time
def func0(x):
time.sleep(1)
print(x)
func0(0)
# 方案一：实现了计算代码执行时间的功能，但修改了源代码，不符合要求
def func1(x):
start = time.time()
time.sleep(1)
print(x)
end = time.time()
print('方案一 运行时间：{}'.format(end - start))
func1(1)
# 方案二：满足要求，但代码不具备重用性
start = time.time()
func0(2)
end = time.time()
print('方案二 运行时间：{}'.format(end - start))
# 方案三：将方案二封装为函数，但修改了函数的调用方式，不符合要求
def wrapper():
start = time.time()
func0(3)
end = time.time()
print('方案三 运行时间：{}'.format(end - start))
wrapper()
# 方案四：不修改原函数的调用方式
def wrapper(x):
start = time.time()
func0(x)
end = time.time()
print('方案四 运行时间：{}'.format(end - start))
wrapper(4)
# 方案五：方案四参数被写死，优化方案四
def wrapper(*args, **kwargs):
start = time.time()
func0(*args, **kwargs)
end = time.time()
print('方案五 运行时间：{}'.format(end - start))
wrapper(5)
# 方案六：方案五函数被写死，优化方案五，但修改了源代码的调用方式
def outter(a):
def wrapper(*args, **kwargs):
start = time.time()
a(*args, **kwargs)
end = time.time()
print('方案六 运行时间：{}'.format(end - start))
return wrapper
f = outter(func0)
f(6)
# 方案七：优化方案六(outter即为装饰器，用于装饰func0)
def outter(a):
def wrapper(*args, **kwargs):
start = time.time()
a(*args, **kwargs)
end = time.time()
print('方案七 运行时间：{}'.format(end - start))
return wrapper
func0 = outter(func0) # 偷梁换柱，调用者无感知
func0(7)
运行结果：
0
1
方案一 运行时间：1.001857042312622
2
方案二 运行时间：1.0040733814239502
3
方案三 运行时间：1.0017154216766357
4
方案四 运行时间：1.007995367050171
5
方案五 运行时间：1.0145602226257324
6
方案六 运行时间：1.0046615600585938
7
方案七 运行时间：1.0094060897827148
2.语法糖
- 使用语法糖，需要将装饰器放到被装饰对象前
# 不使用语法糖
import time
def func0(x):
time.sleep(1)
print(x)
# func0(0)
def outter(a):
def wrapper(*args, **kwargs):
start = time.time()
a(*args, **kwargs)
end = time.time()
print('运行时间：{}'.format(end - start))
return wrapper
func0 = outter(func0)
func0('hello')
# 使用语法糖
import time
def outter(a):
def wrapper(*args, **kwargs):
start = time.time()
a(*args, **kwargs)
end = time.time()
print('运行时间：{}'.format(end - start))
return wrapper
@outter # 语法糖，等价于该行func0 = outter(func0)
def func0(x):
time.sleep(1)
print(x)
func0('hello')
print(func0.__name__)
运行结果：
hello
运行时间：1.0050427913665771
wrapper
3.装饰器模板
# 装饰器模板 def decorator_name(x): def wrapper(*args, **kwargs): # ...新添加的功能... # 下为调用原函数的格式 x(*args, **kwargs) return wrapper @decorator_name def func_name(): pass
扩展：真正实现偷梁换柱，调用者无感知
- 不使用装饰器
# 不使用装饰器
import time
def func0(x):
time.sleep(1)
print(x)
func0('hello')
print(func0.__name__) # 查看函数名
print(help(func0)) # 查看帮助信息（主要为注释内容）
运行结果：
hello
func0
Help on function func0 in module main:func0(x)
这是函数None
使用装饰器：
import time
def outter(a):
def wrapper(*args, **kwargs):
'''这是装饰器'''
start = time.time()
a(*args, **kwargs)
end = time.time()
print('运行时间：{}'.format(end - start))
return wrapper
@outter # func0 = outter(func0)
def func0(x):
'''这是函数'''
time.sleep(1)
print(x)
func0('hello')
print(func0.__name__)
print(help(func0))
运行结果：
hello
运行时间：1.011878490447998
wrapper
Help on function wrapper in module main:wrapper(*args, **kwargs)
这是装饰器None
呕吼，露馅了
- 解决方法，将原函数的属性和方法，赋值给装饰器内的wrapper
import time
def outter(a):
def wrapper(*args, **kwargs):
'''这是装饰器'''
start = time.time()
a(*args, **kwargs)
end = time.time()
print('运行时间：{}'.format(end - start))
wrapper.__name__ = a.__name__
wrapper.__doc__ = a.__doc__
return wrapper
@outter # func0 = outter(func0)
def func0(x):
'''这是函数'''
time.sleep(1)
print(x)
func0('hello')
print(func0.__name__)
print(help(func0))
运行结果：
hello
运行时间：1.0030155181884766
func0
Help on function func0 in module main:func0(*args, **kwargs)
这是函数None
但是，函数有很多属性和方法，一个一个手动修改过于麻烦，甚至可能会遗漏，但python也提供了解决方法
import time
from functools import wraps
def outter(a):
@wraps(a)
def wrapper(*args, **kwargs):
'''这是装饰器'''
start = time.time()
a(*args, **kwargs)
end = time.time()
print('运行时间：{}'.format(end - start))
# wrapper.__name__ = a.__name__
# wrapper.__doc__ = a.__doc__
return wrapper
@outter # func0 = outter(func0)
def func0(x):
'''这是函数'''
time.sleep(1)
print(x)
func0('hello')
print(func0.__name__)
print(help(func0))
运行结果：
hello
运行时间：1.0114128589630127
func0
Help on function func0 in module main:func0(x)
这是函数None
4.有参装饰器
- 装饰器内需要传入参数，但是由于语法糖的限制，装饰器只能有一个参数，并且该参数仅用来接收被装饰对象的内存地址，如何传入其他参数？
- 解决思路：将装饰器做成闭包函数
def outter(db_type):
# 装饰器auth
def auth(x):
def wrapper(*args, **kwargs):
if db_type == 'file':
name = input('请输入姓名：')
passwd = input('请输入密码：')
if name == 'zhangsan' and passwd == '123':
x(*args, **kwargs)
print('基于文件认证')
else:
print('用户名或密码错误，认证失败')
elif db_type == 'mysql':
x(*args, **kwargs)
print('基于数据库认证')
else:
print('未知认证方式，不支持')
return wrapper
return auth
# 函数
auth = outter(db_type='file')
@auth
def file():
print('hello')
auth = outter(db_type='mysql')
@auth
def mysql():
print('world')
msg = input('请选择认证方式（1=file|2=mysql）：').strip()
if msg =='1':
file()
elif msg == '2':
mysql()
else:
print('不支持')
- 将传入的参数写入语法糖
def outter(db_type):
# 装饰器auth
def auth(x):
def wrapper(*args, **kwargs):
if db_type == 'file':
name = input('请输入姓名：')
passwd = input('请输入密码：')
if name == 'zhangsan' and passwd == '123':
x(*args, **kwargs)
print('基于文件认证')
else:
print('用户名或密码错误，认证失败')
elif db_type == 'mysql':
x(*args, **kwargs)
print('基于数据库认证')
else:
print('未知认证方式，不支持')
return wrapper
return auth
# 函数
# auth = outter(db_type='file')
# @auth
@outter(db_type='file')
def file():
print('hello')
# auth = outter(db_type='mysql')
# @auth
@outter(db_type='mysql')
def mysql():
print('world')
msg = input('请选择认证方式（1=file|2=mysql）：').strip()
if msg =='1':
file()
elif msg == '2':
mysql()
else:
print('不支持')
- 模板
# 有参装饰器模板 def out_decorator_name(x,y,z): def decorator_name(a): def wrapper(*args, **kwargs): # ...新添加的功能... # 下为调用原函数的格式 a(*args, **kwargs) return wrapper return decorator_name @out_decorator_name(x,y,z=1) def func_name(): pass
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