fopen_s不接受兩個引數_面試官問我Decorator，我上去就是兩個耳刮子
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這是上一篇文章“不懂Python裝飾器，你敢說會Python？”的後半部分。
有位同學看完上一篇文章，覺得自己掌握的很好了，就去面試。
結果被面試官一個“如何在Python中實現單例模式”的問題給當場問倒了。
氣得他上去就是兩個耳刮子，不過不是打面試官，是打自己，恨自己沒有等讀了麥叔的裝飾器第二部分再去面試。
所以大家都耐心讀完，文章最後有福利。
如果你還沒看，建議先看看上一篇文章。
你一定用過裝飾器Decorator
其實Decorator就在我們身邊，只是我們可能不知道它們是裝飾器。我來說幾個：@classmethod @staticmethod @property
有沒有一種"我靠"的衝動？！
對，這些很重要的語法，不過是裝飾器的應用而已。
來看一個程式碼例子：
classCircle:
#半徑用下劃線開頭，表示私有變數
def__init__(self,radius):
self._radius=radius
#用property裝飾器建立虛擬的半徑屬性
@property
defradius(self):
returnself._radius
#用setter裝飾器給半徑屬性新增賦值操作
@radius.setter
defradius(self,value):
ifvalue>=0:
self._radius=value
else:
raiseValueError("Radiusmustbepositive")
#用property裝飾器建立虛擬的面積屬性
@property
defarea(self):
returnself.pi()*self.radius**2
defcylinder_volume(self,height):
returnself.area*height
#類方法
@classmethod
defunit_circle(cls):
returncls(1)
#靜態方法
@staticmethod
defpi():
return3.1415926535
再來建立兩個裝飾器練練手
你不要以為你已經掌握了裝飾器，你只是聽懂了。
從聽懂到能動手寫出來，再到被面試的時候，可以流暢的說出來，那還差著二十萬八千里呢！
一定得多動手！所以抓緊時間，馬上再來建立兩個裝飾器。
程式碼除錯裝飾器
現在我們來建立一個裝飾器：它會列印函式的引數，以及返回值。
如果你有實際專案經驗，你一定會知道這個很有用。這不就是自動列印日誌嘛！是程式設計師找臭蟲的必備良藥啊。
來看看程式碼：
defdebug(func):
defwrapper_debug(*args,**kwargs):
print(f'{func.__name__}:{args},{kwargs}')
ret_val=func(*args,**kwargs)
print(f'return:{ret_val}')
returnret_val
returnwrapper_debug
@debug
defadd(a,b):
returna+b
add(1,3)
add(2,3)
add(4,3)
在wrapper_debug函式中，我們先列印所有的引數，再呼叫原函式，最後先列印返回值，再返回返回值。這裡並沒有新的語法知識，就是為了練手。
裝B神奇 - 讓程式跑慢點
曾經我還年輕，看到一個大神的程式碼裡面有這麼一行：
sleep(random(1,5))
因為有了這行程式碼，程式執行的時候挺慢的。我就問大神，為什麼要這樣。大神語重心長的跟我說：
你還年輕！我把這個程式交付給客戶，客戶會覺得有點慢，但還能忍。
忍不住了，會來找我優化效能。我一個手指頭就把效能優化上去了，客戶一定對我五體投地。而且我們公司的尾款也給我們了。
年輕人，多學著點！這就是閱歷，閱歷！
可惜我學了這麼多年，也沒學會這種閱歷。
不過有時候，因為各種原因，我們確實需要讓程式變慢一點。裝飾器就排上了用場：
importtime
defslow(func):
defwrapper_slow(*args,**kwargs):
print(f'{func.__name__}sleeping1second')
time.sleep(1)
ret_val=func(*args,**kwargs)
returnret_val
returnwrapper_slow
@slow
defadd(a,b):
returna+b
add(1,3)
執行一下，你就會很有成就感！確實慢！
上面那個真實的段子，我勸大家和我一樣，一直都學不會。日久見人心，坑人的事情不能幹。
裝飾器模板
經過前面幾個例子，我們可以總結出一個裝飾器的模板。
按照這個模板，可以輕鬆寫出裝飾器：
defdecorator(func):
defwrapper_decorator(*args,**kwargs):
#呼叫前操作
ret_val=func(*args,**kwargs)
#呼叫後操作
returnret_val
returnwrapper_decorator
按照這個模板：
- 修改裝飾器的名字，把decorator替換為具體的名字。
- 在註釋“呼叫前操作”的地方寫自己想寫的程式碼
- 在註釋“呼叫後操作”的地方寫自己想寫的程式碼。
帶引數的裝飾器
上面那兩個都是普通的裝飾器的應用，我們不能繼續自High下去了。我們得學習新知識了。
上面那個slow的裝飾器，如果能夠傳入到底要sleep幾秒就好了，現在是固定的1秒，這個不香。
注意區分，這裡的引數是指裝飾器的引數。和前面提到的函式自身的引數是不同的。
我想讓它多慢就多慢，然後我們再頃刻間扭轉乾坤，這樣客戶就更為我神魂顛倒了。
要讓裝飾器接受引數，需要在普通裝飾器的外面再套上一層：
importtimedefslow(seconds):defdecorator_slow(func):defwrapper_slow(*args,**kwargs):
print(f'{func.__name__}sleeping{seconds}second')
time.sleep(seconds)
ret_val=func(*args,**kwargs)returnret_valreturnwrapper_slowreturndecorator_slow#新增裝飾器的時候可以傳入要放慢幾秒的引數。@slow(2)defadd(a,b):returna+b#執行此行會停頓2秒
add(1,3)以前的裝飾器，是函式裡面有一個內部函式(2層函式)，現在這個有了3層函式：
- 先是slow，接受秒數作為引數
- slow裡面建立了decorator_slow函式，這個就是和原來一樣的裝飾器函式
- wrapper_slow裡面又建立了wrapper_slow函式。
其實後面兩層就是和之前一樣的，唯一的區別是外面又加了一層。
為什麼會這樣呢？為什麼最外面一層不需要傳入func引數呢？
這是因為：
- 當Python發現slow(2)這個裝飾器自帶了引數時，它就不再傳入當前函式作為引數，直接呼叫slow。這是Python直譯器規定的。
- slow返回了一個函式，這時候Python會再把當前函式傳入進去，這時候就成為一個普通的裝飾器了。
這就是說最外面一層的功能就是為了處理裝飾器的引數的。
如果你一下子不能理解，先把程式碼敲出來，你就理解了。正所謂：熟讀唐詩三百首，不會吟詩也會吟！
再來看一個裝飾器帶引數的例子：
defrepeat(nums=3):
defdecorator_repeat(func):
defwrapper_repeat(*args,**kwargs):
for_inrange(nums):
func(*args,**kwargs)
returnwrapper_repeat
returndecorator_repeat
@repeat(3)
defrun():
print('跑步有利於身體健康，來一圈')
#這裡會重複執行3次
run()
這個裝飾和slow裝飾器一樣坑人，它會多次重複執行一個方法，並且可以動態指定要重複幾次。
細細品味一下這個3層的函式，它是如何實現帶引數的裝飾器的。這兩個例子都懂了，你就走在吊打面試官的路上了。
類裝飾器
還記得前面給自己兩個耳光的同學嗎？如果他現在去面試，還是給自己兩個耳光，還是不知道如何實現單例模式。
單例模式，是指一個類只能建立一個例項，是最常見的設計模式之一。
比如網站程式有一個類統計網站的訪問人數，這個類只能有一個例項。如果每次訪問都建立一個新的例項，那人數就永遠是1了。
在Python中可以用裝飾器實現單例模式。
前面的裝飾器都是用來裝飾函式的，或者用來裝飾類方法的，比如我們寫的slow, debug, timer; Python自帶的staticmethod, classmethod等。
那如果把裝飾器放到類名前面會怎樣呢？來看這段程式碼：
fromslowimportslow
@slow
classCounter():
def__init__(self):
self._count=0
defvisit(self):
self._count+=1
print(f'visiting:{self._count}')
c1=Counter()
c1.visit()
c1.visit()
c2=Counter()
c2.visit()
c2.visit()
這個類名叫Counter()，顧名思義就是用來做計數的。它有一個內部變數叫做_count，每次呼叫Counter的visit()方法，計數就會加1.
第一行，我們引入了前面寫的slow裝飾器，是那個普通的不帶引數的slow。裝飾器就是個函式，當然可以被import進來。
這次@slow放在Counter類名前面，而不是方法的前面，會發生什麼呢？執行上面的程式碼，會發現這樣的結果：
Countersleeping1second
visiting:1
visiting:2
Countersleeping1second
visiting:1
visiting:2
這說明只有在建立Counter例項的時候，才會sleep一秒，呼叫visit函式的時候，不會sleep。
所以，類裝飾器實際上裝飾的是類的初始化方法。只有初始化的時候會裝飾一次。
用裝飾器實現單例模式
上面的執行結果很讓人失望，如果去面試，還是會給自己兩個耳刮子的。
作為一個計數器，應該計數是不斷疊加的。
可是上面的程式碼，建立了兩個計數器，自己記錄自己的。扯淡啊！
我們現在就用類裝飾器改造它:
defsingleton(cls):
'''建立一個單例模式'''
defsingle_wrapper(*args,**kwargs):
ifnotsingle_wrapper.instance:
single_wrapper.instance=cls(*args,**kwargs)
returnsingle_wrapper.instance
single_wrapper.instance=None
returnsingle_wrapper
@singleton
classCounter():
def__init__(self):
self._count=0
defvisit(self):
self._count+=1
print(f'visiting:{self._count}')
c1=Counter()
c1.visit()
c1.visit()
c2=Counter()
c2.visit()
c2.visit()
先來執行一下：
visiting:1
visiting:2
visiting:3
visiting:4
結果很滿意，雖然建立了兩個Counter，計數是記錄在一起的。這主要得益於這個新的裝飾器：
defsingleton(cls):
'''建立一個單例模式'''
defsingle_wrapper(*args,**kwargs):
#如果沒有例項，則建立例項
ifnotsingle_wrapper.instance:
single_wrapper.instance=cls(*args,**kwargs)
#返回原來的例項，或者新的例項
returnsingle_wrapper.instance
#給新建立的函式新增一個屬性儲存例項
single_wrapper.instance=None
returnsingle_wrapper
它和其他的裝飾器基本一樣，它的不同之處在於這一行：
single_wrapper.instance = None
在建立完函式後，又給函式添加了一個屬性，用來儲存例項，開始為None，就是沒有例項。
再來分析一下程式碼邏輯：
- 先判斷是否有例項，如果沒有就建立一個。反過來，已經有了就不用建立。
- 返回例項。
把這個裝飾器加到類上的時候，就相當於加到了初始化方法。
當我們建立Counter的時候，被這個裝飾器截胡，它會返回一個已經建立好的例項。如果沒有例項，它會建立一個。
也就是說，不管呼叫Counter()多少次，最終就只有一個例項。這就是實現了單例模式。
如果有點不懂，再看一遍，為的是在面試官面前揚眉吐氣。
帶狀態的裝飾器
上面的例子中，我們看到裝飾器自己儲存了一個例項，你要的時候它就給你這一個，所以才實現了單例模式。這種就叫做帶狀態的裝飾器。
我們再來看一個例子。count裝飾器會記錄一個函式被呼叫的次數：
defcount(func):
defwrapper_count():
wrapper_count.count+=1
print(f'{func.__name__}：第{wrapper_count.count}次呼叫')
func()
wrapper_count.count=0
returnwrapper_count
@count
defrun():
print('跑步有利於身體健康，來一圈')
run()
run()
run()
執行結果：
run：第1次呼叫
跑步有利於身體健康，來一圈
run：第2次呼叫
跑步有利於身體健康，來一圈
run：第3次呼叫
跑步有利於身體健康，來一圈
關鍵點就在於這一行：
wrapper_count.count = 0
給wrapper_count函式添加了count屬性，來記錄函式呼叫的次數，它也是一個有狀態的裝飾器。
多個裝飾器巢狀
一個函式只能有一個裝飾器嗎？
裝飾器的本質就是先呼叫裝飾器，裝飾器再呼叫函式。既然這樣，那麼多呼叫幾層也無妨吧。
來看這個例子：
importtime
fromslowimportslow
deftimer(func):
defwrapper():
start_time=time.perf_counter()
func()
end_time=time.perf_counter()
used_time=end_time-start_time
print(f'{func.__name__}used{used_time}')
returnwrapper
@slow
@timer
defrun():
print('跑步有利於身體健康，來一圈')
run()
這個例子中，run函式用了兩個裝飾器，slow和timer。它的執行過程就相當於：
slow(time(run()))
從上到下呼叫，先是呼叫slow，然後slow去呼叫timer，然後timer去呼叫run，所以執行結果是：
runsleeping1second
跑步有利於身體健康，來一圈
wrapper_slowused1.0026384350000002
寶藏和禮物
差不多了，理解透這些原理，你就算不給面試官兩個耳刮子，至少也不用給自己了。相關問題就算不是對答如流，也能輕鬆應對吧。
裝飾器太重要了，有很多大神寫了各種各樣的裝飾器，Python官方文件為了一份裝飾器列表，在搜尋引擎搜：PythonDecoratorLibrary。
給你幾百G視訊，也不一定有用，不如短小精悍，拿來就可以用的程式碼。對，我的福利就是上文和本文用的所有裝飾器的示例程式碼。
我覺得也沒必要下載，直接收藏就行了，需要的時候再來下載。
最後，希望你能點贊，點再看，轉發。如果不能奢求三連，就隨便來點吧。謝謝您的閱讀。