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python| 閉包函式及裝飾器

阿新 • • 發佈：2020-12-05

閉包函式

什麼是閉包函式呢?

  • 閉: 封閉
  • 包: 包裹
    比如手機是閉包函式（內層函式），被手機包裝盒 (外層函式) 包裹起來，
    手機可以使用包裝盒中的東西，內層函式可以引用外層函式的名字。
  • 閉包函式必須在函式內部定義
  • 閉包函式可以引用外層函式的名字.

閉包函式是 函式巢狀, 函式物件, 名稱空間與作用域的 結合體

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 def func(y):
    x = 100
    # inner是閉包函式
    def inner():
        print(x)
        print(y)
    return inner

inner = func()
inner()

裝飾器

什麼是裝飾器？

  • 裝飾: 裝飾，修飾 。
  • 器: 工具。
  • 裝飾的工具。

“開放封閉”： 裝飾器必須要遵循 “開放封閉” 原則。

  • 開放:
    對函式功能的新增是開放的。

  • 封閉:
    對函式功能修改是封閉的。

裝飾器的作用？

  • 在不修改被裝飾物件原始碼與呼叫方式的前提下, 新增新的功能。

裝飾器的定義必須遵循
不修改被裝飾物件原始碼
不修改被裝飾物件呼叫方式

為什麼使用裝飾器

可以解決程式碼冗餘問題，提高程式碼的可擴充套件性。

程式碼示例:

- 無裝飾器實現執行時間統計
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def download_movie():
    print('開始下載電影...')
    # 模擬電影下載時間 3秒
    time.sleep(3)  # 等待3秒
    print('電影下載成功...')
    return '小澤.mp4'
    
    
    
start_time = time.time()  # 獲取當前時間戳
download_movie()
end_time = time.time()  # 獲取當前時間戳
print(f'消耗時間: {end_time - start_time}')
# 問題: 多個被裝飾物件，需要寫多次統計時間的程式碼，導致程式碼冗餘。
- 使用函式實現
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def time_record(func):
    start_time = time.time()  # 獲取當前時間戳
    # 寫死了,該功能只能給一個函式使用
    # download_movie()
    func()
    end_time = time.time()  # 獲取當前時間戳
    print(f'消耗時間: {end_time - start_time}')
    return None

# 被裝飾物件的呼叫方式
res = time_record(download_movie)
print(res)  # None

#  問題, 更改了呼叫方式.

裝飾器: 初級版

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def time_record(func):
    def inner(*args, **kwargs):
        # 統計開始
        start_time = time.time()

        # 被裝飾物件， 問題1: 有返回值， 問題2: 不確定引數的 個數
        res = func(*args, **kwargs)  # func() ---> download_movie()
        # 當被統計的函式執行完畢後，獲取當前時間
        end_time = time.time()
        # 統計結束，列印統計時間
        print(f'消耗時間: {end_time - start_time}')

        return res

    return inner


download_movie = time_record(download_movie)  # inner
# name = 'egon'
# download_movie(name)
download_movie(name='egon')

裝飾器, 終極版.

考慮被裝飾物件,有引數,有返回值的情況.

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def time_record(func):  # 引數用於接收被裝飾物件
    def inner(*args, **kwargs)  # 接收所有的被裝飾物件的引數
        # 呼叫前新增功能
        res = func(*args, **kwargs)  # 呼叫被裝飾物件, 並接收返回值.
        # 呼叫後新增功能
        return res  # 返回被裝飾物件的返回值
    
    return inner  #  返回inner

裝飾器語法糖,

裝飾器使用的兩種方式.

  • 裝飾器使用得時候 , 需要兩步,
    • 呼叫裝飾器函式, 並將被裝飾物件傳入,將返回值用 “呼叫函式”的名字賦值
    • 呼叫被重新賦值後的 “名字”
  • 程式碼演示 
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    download_movie= time_record(*args, **kwargs)
    download_movie()

    語法糖

    即在被裝飾物件的上方 用@+裝飾器 來進行使用裝飾器
    語法糖是python直譯器提供的, 用來簡便使用裝飾器的一種方式.

注意, 使用語法糖時 , 裝飾器的定義要在被裝飾物件之前, 不然會報錯.

裝飾器的疊加.

當一個被裝飾物件, 需要多個功能時, 應該使用多個不同功能的裝飾器, 而==不是在一個裝飾器中新增多個功能==.

裝飾器疊加原則.

  • 裝飾時 是 從下往上
  • 呼叫時 是 從上往下

有參裝飾

當我們需要判斷使用者的許可權, 就需要獲取使用者的身份資訊, 並傳入裝飾器中,進行判斷, 這就需要有參裝飾器. 程式碼示例如下.

有參裝飾器的定義

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def outher(需要傳入的引數)
    def wrapper(func):  # 引數用於接收被裝飾物件
        def inner(*args, **kwargs)  # 接收所有的被裝飾物件的引數
            # 呼叫前新增功能
            res = func(*args, **kwargs)  # 呼叫被裝飾物件, 並接收返回值.
            # 呼叫後新增功能
            return res  # 返回被裝飾物件的返回值
        
        return inner  #  返回inner 
    return wrapper

有參裝飾器的呼叫

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def outher(需要傳入的引數)
    def wrapper(func):  # 引數用於接收被裝飾物件
        def inner(*args, **kwargs)  # 接收所有的被裝飾物件的引數
            # 呼叫前新增功能
            res = func(*args, **kwargs)  # 呼叫被裝飾物件, 並接收返回值.
            # 呼叫後新增功能
            return res  # 返回被裝飾物件的返回值
        
        return inner  #  返回inner 
    return wrapper


@outer(傳入引數)
def func():
    pass
    
func()

warps 的使用.

在每個函式內, 我們都是需要寫註釋 , 來表明此函式所實現的功能,和用法. 使用裝飾器的時候, 也是需要添加註釋, 表明裝飾器實現的是某個功能.

  • 當裝飾器和被裝飾物件同時有註釋的時候, 呼叫被裝飾物件的.doc() 方法就不能看到其註釋說明.
  • 程式碼示例 
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    from functools import wraps


    def wrapper(func):
        def inner(*args, **kwargs):
            '''
            this is the doc from inner
            :param args:
            :param kwargs:
            :return:
            '''
            res = func()
            return res
        return inner


    @wrapper
    def func1():
        '''
        this is doc from func1
        :return:
        '''
        pass


    print(func1.__doc__)


    # 輸出結果

            this is the doc from inner
            :param args:
            :param kwargs:
            :return:
    由此可見, 在使用裝飾器後, 被裝飾物件的註釋被汙染, 因此可以用, wraps 進行修復.
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from functools import wraps


def wrapper(func):
    @wraps(func)
    def inner(*args, **kwargs):
        '''
        this is the doc from inner
        :param args:
        :param kwargs:
        :return:
        '''
        res = func()
        return res
    return inner


@wrapper
def func1():
    '''
    this is doc from func1
    :return:
    '''
    pass


print(func1.__doc__)

在inner的上方使用@wraps(func) 並將被裝飾函式傳入wraps , 即可

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