Python3.5装饰器原理及应用实例详解

本文实例讲述了Python3.5装饰器原理及应用。分享给大家供大家参考，具体如下：

1、装饰器：

（1）本质：装饰器的本质是函数，其基本语法都是用关键字def去定义的。

（2）功能：装饰其他函数，即：为其他函数添加附加功能。

（3）原则：不能修改被装饰的函数的源代码，不能修改被装饰的函数的调用方式。即：装饰器对待被修饰的函数是完全透明的。

（4）简单应用：统计函数运行时间的装饰器

import time
#统计函数运行时间的砖装饰器
def timmer(func):
  def warpper(*args,**kwargs):
    strat_time = time.time()
    func()
    stop_time = time.time()
    print("the func run time is %s" %(stop_time-strat_time))
  return warpper
@timmer
def test1():
  time.sleep(3)
  print("in the test1")
test1()
 

运行结果：

in the test1
the func run time is 3.000171661376953

（5）实现装饰器知识储备：

a、函数即“变量”

b、高阶函数

c、函数嵌套

d、高阶函数+嵌套函数==》装饰器

2、装饰器知识储备——函数即“变量”

定义一个函数，相当于把函数体赋值给这个函数名。

Python解释器如何回收变量：采用引用计数。当引用有没有了时（门牌号不存在），变量就被回收了。

函数的定义也有内存回收机制，与变量回收机制一样。匿名函数没有函数名，就会被回收。

变量的使用：先定义再调用，只要在调用之前已经存在（定义）即可；函数即“变量”，函数的使用是一样的。

函数调用顺序：其他的高级语言类似,Python 不允许在函数未声明之前,对其进行引用或者调用

下面的两段代码运行效果一样：

def bar():
  print("in the bar")
def foo():
  print("in the foo")
  bar()
foo()
#python为解释执行，函数foo在调用前已经声明了bar和foo，所以bar和foo无顺序之分
def foo():
  print("in the foo")
  bar()
def bar():
  print("in the bar")
foo()

运行结果：

in the foo
in the bar
in the foo
in the bar

注意：python为解释执行，函数foo在调用前已经声明了bar和foo，所以bar和foo无顺序之分

原理图为：

3、装饰器知识储备——高阶函数

满足下列其中一种即可称之为高阶函数：

a、把一个函数名当做实参传递给另一个函数（在不修改被装饰函数的情况下为其添加附加功能）

b、返回值中包含函数名（不修改函数的调用方式）

（1）高阶函数示例：

def bar():
  print("in the bar")
def test1(func):
  print(func)  #打印门牌号，即内存地址
  func()
test1(bar)   #门牌号func=bar

运行结果：

<function bar at 0x00BCDFA8>
in the bar

（2）高阶函数的妙处——把一个函数名当做实参传递给另一个函数（在不修改被装饰函数的情况下为其添加附加功能）

import time
def bar():
  time.sleep(3)
  print("in the bar")
#test2在不修改被修饰函数bar的代码时添加了附加的及时功能
def test2(func):
  start_time = time.time()
  func()   #run bar
  stop_time = time.time()
  print("the func run time is %s " %(stop_time-start_time))
#调用方式发生改变，不能像原来的方法去调用被修饰的函数（所以不能实现装饰器的功能）
test2(bar)
#bar()

运行结果：

in the bar
the func run time is 3.000171661376953

（3）高阶函数的妙处——返回值中包含函数名（不修改函数的调用方式）

import time
def bar():
   time.sleep(3)
   print("in the bar")
def test3(func):
  print(func)
  return func
bar = test3(bar)
bar()  #run bar

运行结果：

<function bar at 0x00BADFA8>
in the bar

4、装饰器知识储备——嵌套函数

#函数嵌套
def foo():
  print("in the foo")
  def bar():  #bar函数具有局部变量的特性，不能在外部调用,只能在内部调用
    print("in the bar")
  bar()
foo()

运行结果：

in the foo
in the bar

装饰器应用——模拟网站登录页面，访问需要认证登录页面

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu
#模拟网站，访问页面和部分需要登录的页面
import timer
user,passwd = "liu","liu123"
def auth(func):
  def wrapper(*args,**kwargs):
    username = input("Username:").strip()
    password = input("Password:").strip()
    if username == user and password == passwd:
      print("\033[32;1mUser has passed authentication!\033[0m")
      res = func(*args,**kwargs)
      print("-----after authentication---")
      return res
    else:
      exit("\033[31;1mInvalid username or password!\033[0m")
  return wrapper
def index():
  print("welcome to index page!")
@auth
def home():
  print("welcome to index home!")
  return "from home"
@auth
def bbs():
  print("welcome to index bbs!")
#函数调用
index()
print(home())
bbs()
 

运行结果：

welcome to index page!
Username:liu
Password:liu123
User has passed authentication!
welcome to home page!
-----after authentication---
from home
Username:liu
Password:liu123
User has passed authentication!
welcome to bbs page!
-----after authentication---

装饰器带参数

#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# Author:ZhengzhengLiu
#模拟网站，访问页面和部分需要登录的页面，多种认证方式
import timer
user,passwd = "liu","liu123"
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 username == user and password == passwd:
          print("\033[32;1mUser has passed authentication!\033[0m")
          #被装饰的函数中有返回值，装饰器中传入的参数函数要有返回值
          res = func(*args, **kwargs)  #from home
          print("-----after authentication---")
          return res
        else:
          exit("\033[31;1mInvalid username or password!\033[0m")
      elif auth_type == "ldap":
        print("ldap....")
    return wrapper
  return outer_wrapper
def index():
  print("welcome to index page!")
@auth(auth_type="local")    #利用本地登录 home = wrapper()
def home():
  print("welcome to home page!")
  return "from home"
@auth(auth_type="ldap")    #利用远程的ldap登录
def bbs():
  print("welcome to bbs page!")
#函数调用
index()
print(home())   #wrapper()
bbs()

运行结果：

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希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。