裝飾器(decorator)是Python中的高級語法。裝飾的意思就是動態(tài)擴展被裝飾對象的功能。裝飾器可以用于裝飾函數(shù)、方法和類。
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一 嵌套函數(shù)
# 定義一個外層函數(shù)def foo(): # 定義了一個內(nèi)部函數(shù) def bar(): print("hello world")
函數(shù)bar是一個定義在foo函數(shù)內(nèi)部的函數(shù)。
Python中的函數(shù)是支持嵌套的,也就是可以在一個函數(shù)內(nèi)部再定義一個函數(shù)。
然后,我們還知道函數(shù)是可以當作變量的,于是我們就可以在foo函數(shù)中把定義的這個bar函數(shù)返回。就像下面這樣:
# 定義一個外層函數(shù)def foo(): # 定義了一個內(nèi)層函數(shù) def bar(): print("hello world") return
barfunc = foo()func() # func -- bar,這里執(zhí)行func其實就相當于執(zhí)行了在foo函數(shù)內(nèi)部定義的bar函數(shù)
二 閉包形態(tài)1
# 閉包形態(tài)1def foo(): name = "Andy" # 外部函數(shù)的局部變量 # 定義了一個內(nèi)部函數(shù) def bar():
print(name) # 雖然bar函數(shù)中沒有定義name變量,但是它可以訪問外部函數(shù)的局部變量name return barfunc =
foo()func() # func -- bar -- 除了是一個函數(shù),還包含一個值(它外層函數(shù)的局部變量)的引用
三 閉包形態(tài)2
# 閉包形態(tài)2def foo(name): # 給一個函數(shù)傳參也相當于給函數(shù)定義了一個局部變量 # 定義了一個內(nèi)部函數(shù) def bar():
print(name) # 內(nèi)部函數(shù)同樣可以獲取到傳到外部函數(shù)的變量(參數(shù)) return barfunc = foo("Andy") #
把“Andy”當成參數(shù)傳入foo函數(shù) -- 其內(nèi)部定義的bar函數(shù)也能拿到這個“Andy”func() # func -- bar --
除了是一個函數(shù),還包含一個值(它外層函數(shù)的參數(shù))的引用
四 裝飾器形態(tài)1
# 還是定義一個外層函數(shù)def foo(name): # 我接收的參數(shù)是一個函數(shù)名 # 定義了一個內(nèi)部函數(shù) def bar():
print("這是新功能。。。") # 新功能 name() # 函數(shù)名加()就相當于執(zhí)行-- 我傳進來原函數(shù)的函數(shù)名,這里就相當于執(zhí)行了原函數(shù)
return bar# 定義一個被裝飾的函數(shù)def f1(): print("hello world.") # 用foo函數(shù)裝飾f1函數(shù)f1 =
foo(f1)# 不改變f1的調(diào)用方式f1() # -- 此時函數(shù)已經(jīng)擴展了新功能
五 裝飾器形態(tài)2
# 還是定義一個外層函數(shù)def foo(name): # 接收的參數(shù)是一個函數(shù)名 # 定義了一個內(nèi)部函數(shù) def bar():
print("這是新功能。。。") # 新功能 name() # 函數(shù)名加()就相當于執(zhí)行-- 傳進來原函數(shù)的函數(shù)名,這里就相當于執(zhí)行了原函數(shù)
return bar# 定義一個被裝飾的函數(shù)# 用foo函數(shù)裝飾f1函數(shù)@foo # 使用f1 =
foo(f1)語法裝飾的話稍顯啰嗦,Python就提供了@語法,讓裝飾過程更簡便def f1(): print("hello world.") #
不改變f1的調(diào)用方式f1() # -- 此時函數(shù)已經(jīng)擴展了新功能。
裝飾器是從英文decorator翻譯過來的,從字面上來看就是對某個東西進行修飾,增強被修飾物的功能,下面我們對裝飾器做下簡單介紹。
一、怎么編寫裝飾器
裝飾器的實現(xiàn)很簡單,本質(zhì)是一個可調(diào)用對象,可以是函數(shù)、方法、對象等,它既可以裝飾函數(shù)也可以裝飾類和方法,為了簡單說明問題,我們實現(xiàn)一個函數(shù)裝飾器,如下代碼:
有了這個裝飾器,我們就可以打印出什么時候開始和結(jié)束調(diào)用函數(shù),對于排查函數(shù)的調(diào)用鏈非常方便。
二、帶參數(shù)的裝飾器
上面的例子無論什么時候調(diào)用sum都會輸出信息,如果我們需要按需輸出信息怎么實現(xiàn)呢,這時就要用到帶參數(shù)的裝飾器了,如下代碼:
對sum使用裝飾器時沒有參數(shù),這時debug為0,所以調(diào)用sum時不會輸出函數(shù)調(diào)用相關(guān)信息。
對multi使用裝飾器時有參數(shù),這時debug為1,所以調(diào)用multi時會輸出函數(shù)調(diào)用相關(guān)信息。
三、函數(shù)名字問題
當我們打印被裝飾后的函數(shù)名字時,不知道大家有沒發(fā)現(xiàn)輸出的不是函數(shù)本身的名字,如下代碼會輸出‘wrap’而不是‘sum’:
有時這種表現(xiàn)并不是我們想要的,我們希望被裝飾后的函數(shù)名字還是函數(shù)本身,那要怎么實現(xiàn)呢?很簡單,只需要引入functools.wraps即可,如下代碼就會輸出‘sum’了:
看完后是不是覺得python裝飾器很簡單,只要了解它的本質(zhì),怎么寫都行,有好多種玩法呢。
裝飾器是通過裝飾器函數(shù)修改原函數(shù)的一些功能而不需要修改原函數(shù),在很多場景可以用到它,比如① 執(zhí)行某個測試用例之前,判斷是否需要登錄或者執(zhí)行某些特定操作;② 統(tǒng)計某個函數(shù)的執(zhí)行時間;③ 判斷輸入合法性等。合理使用裝飾器可以極大地提高程序的可讀性以及運行效率。本文將介紹Python裝飾器的使用方法。
python裝飾器可以定義如下:
輸出:
python解釋器將test_decorator函數(shù)作為參數(shù)傳遞給my_decorator函數(shù),并指向了內(nèi)部函數(shù) wrapper(),內(nèi)部函數(shù) wrapper() 又會調(diào)用原函數(shù) test_decorator(),所以decorator()的執(zhí)行會先打印'this is wrapper',然后打印'hello world', test_decorator()執(zhí)行完成后,打印 'bye' ,*args和**kwargs,表示接受任意數(shù)量和類型的參數(shù)。
裝飾器 my_decorator() 把真正需要執(zhí)行的函數(shù) test_decorator() 包裹在其中,并且改變了它的行為,但是原函數(shù) test_decorator() 不變。
一般使用如下形式使用裝飾器:
@my_decorator就相當于 decorator = my_decorator(test_decorator) 語句。
內(nèi)置裝飾器@functools.wrap可用于保留原函數(shù)的元信息(將原函數(shù)的元信息,拷貝到對應的裝飾器函數(shù)里)。先來看看沒有使用functools的情況:
輸出:
從上面的輸出可以看出test_decorator() 函數(shù)被裝飾以后元信息被wrapper() 函數(shù)取代了,可以使用@functools.wrap裝飾器保留原函數(shù)的元信息:
輸出:
裝飾器可以接受自定義參數(shù)。比如定義一個參數(shù)來設(shè)置裝飾器內(nèi)部函數(shù)的執(zhí)行次數(shù):
輸出:
Python 支持多個裝飾器嵌套:
裝飾的過程:
順序從里到外:
test_decorator('hello world') 執(zhí)行順序和裝飾的過程相反。
輸出:
類也可以作為裝飾器,類裝飾器主要依賴__call__()方法,是python中所有能被調(diào)用的對象具有的內(nèi)置方法(python魔術(shù)方法),每當調(diào)用一個類的實例時,__call__()就會被執(zhí)行一次。
下面的類裝飾器實現(xiàn)統(tǒng)計函數(shù)執(zhí)行次數(shù):
輸出:
下面介紹兩種裝飾器使用場景
統(tǒng)計函數(shù)執(zhí)行所花費的時間
輸出:
在使用某些web服務時,需要先判斷用戶是否登錄,如果沒有登錄就跳轉(zhuǎn)到登錄頁面或者提示用戶登錄:
--THE END--
裝飾器其實一直是我的一個"老大難"。這個知識點就放在那,但是拖延癥。。。
其實在平常寫寫腳本的過程中,這個知識點你可能用到不多
但在面試的時候,這可是一個高頻問題。
所謂的裝飾器,其實就是通過裝飾器函數(shù),來修改原函數(shù)的一些功能,使得原函數(shù)不需要修改。
這一句話理解起來可能沒那么輕松,那先來看一個"傻瓜"函數(shù)。
放心,絕對不是"Hello World"!
怎么樣,沒騙你吧? 哈哈,這個函數(shù)不用運行相信大家都知道輸出結(jié)果: "你好,裝飾器" 。
那如果我想讓 hello() 函數(shù)再實現(xiàn)個其他功能,比如多打印一句話。
那么,可以這樣"增強"一下:
運行結(jié)果:
很顯然,這個"增強"沒啥作用,但是可以幫助理解裝飾器。
當運行最后的 hello() 函數(shù)時,調(diào)用過程是這樣的:
那上述代碼里的 my_decorator() 就是一個裝飾器。
它改變了 hello() 的行為,但是并沒有去真正的改變 hello()函數(shù) 的內(nèi)部實現(xiàn)。
但是,python一直以"優(yōu)雅"被人追捧,而上述的代碼顯然不夠優(yōu)雅。
所以,想讓上述裝飾器變得優(yōu)雅,可以這樣寫:
這里的 @my_decorator 就相當于舊代碼的 hello = my_decorator(hello) , @ 符號稱為語法糖。
那如果還有其他函數(shù)也需要加上類似的裝飾,直接在函數(shù)的上方加上 @my_decorator 就可以,大大提高函數(shù)
的重復利用與可讀性。
輸出:
上面的只是一個非常簡單的裝飾器,但是實際場景中,很多函數(shù)都是要帶有參數(shù)的,比如hello(people_name)。
其實也很簡單,要什么我們就給什么唄,直接在對應裝飾器的 wrapper() 上,加上對應的參數(shù):
輸出:
但是還沒完,這樣雖然簡單,但是隨之而來另一個問題:因為并不是所有函數(shù)參數(shù)都是一樣的,
當其他要使用裝飾器的函數(shù)參數(shù)不止這個一個腫么辦?比如:
沒關(guān)系,在python里, *args 和 **kwargs 表示接受任意數(shù)量和類型的參數(shù),所以我們可以這樣
寫裝飾器里的 wrapper() 函數(shù):
同時運行下 hello("老王") ,和 hello3("張三", "李四") ,看結(jié)果:
上面2種,裝飾器都是接收外來的參數(shù),其實裝飾器還可以接收自己的參數(shù)。
比如,我加個參數(shù)來控制下裝飾器中打印信息的次數(shù):
注意,這里 count 裝飾函數(shù)中的2個 return .
運行下,應該會出現(xiàn)3次:
現(xiàn)在多做一步 探索 ,我們來打印下下面例子中的hello()函數(shù)的元信息:
輸出:
這說明了,它不再是以前的那個 hello() 函數(shù),而是被 wrapper() 函數(shù)取代了。
如果我們需要用到元函數(shù)信息,那怎么保留它呢?這時候可以用內(nèi)置裝飾器 @functools.wrap 。
運行下:
好記性不如爛筆頭,寫一下理解一下會好很多。
下面還分享類的裝飾器,以及裝飾器所用場景。
裝飾器函數(shù)參數(shù)要傳函數(shù),而不是字符串。
裝飾器函數(shù)特點:
1,參數(shù)為函數(shù)對象
2,使用內(nèi)部函數(shù)
3,返回函數(shù)對象
在你的代碼中:
裝飾器函數(shù)是arg_func(sex)
內(nèi)部函數(shù)是func1()
被裝飾函數(shù)是man()和woman()
所以代碼要改成:
def?arg_func(sex):
def?func1():
sex()
if(sex.__name__=='man'):
print("you?can?'t")
if(sex.__name__=='woman'):
print("you?can")
return?func1
@arg_func
def?man():
print('good?good?study')
@arg_func
def?woman():
print('good?good?study')
man()
woman()
PS:裝飾器就是為了簡化代碼,增加可讀性,方便團隊開發(fā),在不修改原函數(shù)代碼的前提下,通過封裝修改功能,而@修飾就是為了通過原函數(shù)名調(diào)用時,不直接執(zhí)行原函數(shù),而是把原函數(shù)傳遞到裝飾器函數(shù),通過內(nèi)部函數(shù)(閉包)來調(diào)用原函數(shù)。這樣好處,就是統(tǒng)一調(diào)用方式。
裝飾器是一個函數(shù),下記為函數(shù)A。函數(shù)A的返回值是
當你調(diào)用了一個被裝飾器A裝飾的函數(shù)B時,會將函數(shù)B作為變量傳入函數(shù)A中。函數(shù)A最終會返回一個函數(shù),記為函數(shù)C。在函數(shù)執(zhí)行時會將變量傳入函數(shù)C中執(zhí)行并返回結(jié)果。
def?a(func):
def?c(*args,**kwargs):
print(args)
print(kwargs)
return?func(*args,**kwargs)
return?c
@a
def?b(*args):
return?sum(args)
if?__name__?==?'__main__':
print(b)
#?function?a.locals.c?at?0x021B7348
#?當你調(diào)用到函數(shù)b時,實際拿到的是將函數(shù)b作為參數(shù)放入a中執(zhí)行后返回的函數(shù)c
print(b(*[i?for?i?in?range(10)]))
#?(0,?1,?2,?3,?4,?5,?6,?7,?8,?9)
#?{}
#?45
#?第一行是函數(shù)c打印args的結(jié)果
#?第二行是函數(shù)c打印kwargs的結(jié)果
#?第三行是最終print(c(0,?1,?2,?3,?4,?5,?6,?7,?8,?9))的結(jié)果
當前標題:python中的裝飾函數(shù)的簡單介紹
網(wǎng)頁路徑:http://www.rwnh.cn/article34/doocdpe.html
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