Python之装饰器简介

Posted 2023-05-12

python函数式编程之装饰器1 开放封闭原则简单来说，就是对扩展开放，对修改封闭。在面向对象的编程方式中，经常会定义各种函数。一个函数的

参考技术A

python函数式编程之装饰器

1.开放封闭原则

简单来说，就是对扩展开放，对修改封闭。

在面向对象的编程方式中，经常会定义各种函数。一个函数的使用分为定义阶段和使用阶段，一个函数定义完成以后，可能会在很多位置被调用。这意味着如果函数的定义阶段代码被修改，受到影响的地方就会有很多，此时很容易因为一个小地方的修改而影响整套系统的崩溃，所以对于现代程序开发行业来说，一套系统一旦上线，系统的源代码就一定不能够再改动了。然而一套系统上线以后，随着用户数量的不断增加，一定会为一套系统扩展添加新的功能。

此时，又不能修改原有系统的源代码，又要为原有系统开发增加新功能，这就是程序开发行业的开放封闭原则，这时就要用到装饰器了。

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2.什么是装饰器？？

装饰器，顾名思义，就是装饰，修饰别的对象的一种工具。

所以装饰器可以是任意可调用的对象，被装饰的对象也可以是任意可调用对象。

3.装饰器的作用

在不修改被装饰对象的源代码以及调用方式的前提下为被装饰对象添加新功能。

原则：

1.不修改被装饰对象的源代码

2.不修改被装饰对象的调用方式

目标：

为被装饰对象添加新功能。

Python入门之函数的装饰器

本章目录：

　　　　装饰器：

 

　　　　　　　　一、为什么要用装饰器

 

　　　　　　　　二、什么是装饰器

 

　　　　　　　　三、无参装饰器

 

　　　　　　　　四、装饰器语法糖

 

　　　　　　　　五、认证装饰器实现

 

　　　　　　　　六、叠加多个装饰器

 

　　　　　　　　七、带参装饰器　　　

===========================================================

 

一、开放封闭原则

 

　　引子--为什么要用装饰器

　　软件一旦上线后，对修改源代码是封闭的，对功能扩展是开放的。

　　也就是说我们必须找到一种解决方案：

　　　　能够在不修改一个功能源代码以及调用方式的前提下，为其加上新功能

　　　　

　　　　总结，原则如下：

　　　　　　1、不修改源代码

　　　　　　2、不修改调用方式

 

　　　　目的：

　　　　　　在原则1&2的基础上扩展新功能

 

二、什么是装饰器

 

　　装饰器(Decorator)是一种特殊的函数，用来给函数添上新功能的函数。

　　主要用于抽离大量函数中与函数本身无关的雷同代码并继续重用。

　　装饰器又可分为带参数和不带参数。

 

　　完整含义：

　　装饰器即在不修改被装饰对象源代码与调用方式的前提下，为被装饰器对象添加新功能

 

　　装饰器与被装饰对象均可以是任意可调用的对象

 

　　装饰器>>>函数

　　被装饰的对象>>>函数

 

三、装饰器实现之无参装饰器

 

　　装饰器的实现不能脱离，不能修改源代码，不能修改源调用方式的原则。下面我们将按照实现装饰器的思路，一步一步实现装饰器。

　　为下面的程序增加运行计时功能。

import time

def index():
    
   time.sleep()
   print(\'This is Index Page!\')    

 

　　方案1：

import time

def index():
    start_time=time.time()
    time.sleep(3)
    print(\'welcome to index page\')
    stop_time=time.time()
    print(\'run time is %s\' %(stop_time-start_time))

index()

# 该方案虽然达到了计时功能，但是修改了源代码，违背了装饰器两大原则

 

 　　方案2：

import time   #引入时间包，方便调用time()方法


def index():
    time.sleep(2)
    print(\'This is Index Page.\')


start_time = time.time()
index()
stop_time = time.time()
print(\'The running time is %s\' % (stop_time - start_time)

# 该方案虽然达到了计时功能，但是只是针对的增加代码，如果别的程序也要计时，还要重写一次，无法复用。

 

　　方案3：

import time


def index():
    time.sleep(2)
    print(\'This is Index Page\')


def wrapper():
　　start_time = time.time()
　　index()
　　stop_time = time.time()   
　　print(\'The running time is %s\' % (stop_time - start_time)) 

# 该方案虽然达到了计时功能，但是要显示计时，还要去调用wrapper()，更改了原函数的调用方式

 

　　方案4：

import time


def index():
    time.sleep(2)
    print(\'This is Index Page\')


def wrapper(func):    #func = index
    
    start_time = time.time()
    func();      #index
    stop_time = time.time()
    print(\'The running time is %s\' % (stop_time, start_time))


wrapper(index)

# 该方案虽然达到了计时功能，但是要显示计时，不仅要调用wrapper(), 而且需要把原函数index作为参数导入，更改了原函数的调用方式

 

　　方案5（步入正轨之无参装饰器）：

import time


def index():
    time.sleep()
    print(\'This is Index Page\')


def outter(func):     # func = 最初始的index
                      # func = index    巧用闭包，传递参数，
                      # 外部函数带的参数，就是准备给内部函数里用的，这里是闭包功能
    def wrapper(): 
        start_time = time.time()
        func()
        stop_time = time.time()
        print(\'The running time is %s\')
    return wrapper

index = outter(index)   #初始index函数经过处理已经被变更为outter(index),被\'\'装饰\'\'了

index()

# 该方法能显示运行时长， 是把最初始的index函数通过闭包的特点，经过处理后重新把新的函数内存地址，赋值给了index，后面的index函数已经不是最初的index，它经过被\'\'装饰\'\'了

 

　　方案6（方案5的升级版）：

　　　　1. 无参装饰器，引入带参函数的时候出现了错误。

# 不同于index()函数，这次我们引入一个新函数，带参数call_you(name)
import time


def call_you(name):
    time.sleep(2)
    print(\'I call you %s\' %name)

def outter(func):
    
    def wrapper(name):
        start_time = time.time()
        res = func(name)
        stop_time = time.time()
        print(\'The running time is %s\' % (stop_time - start_time)
        return res

    return wrapper

index = outter(index)
home = outter(home)  #home带参，但是index不带参，这里运行会报错

 

　　方案7（解决方案6的问题）：

# 运用可变长度参数处理这个问题

# 可变长度参数模版，注意参数是*args  **kwargs

def outter(func):

    def inner(*args, **kwargs):
        res = func(*args, ** kwargs)
        return res

    return inner

import time


def call_you(name):
    time.sleep(2)
    print(\'I call you %s\' %name)


def outter(func):

        def wrapper(*args, **kwargs):
            start_time = time.time()
            res = func(*args, **kwargs)
            stop_time = time.time()
            print(\'The running time is %s\' %(stop_time - start_time))
            return res
        return wrapper


call_you = outter(call_you)

call_you(\'Puppy\')

 

四、装饰器语法糖

　　语法糖意指那些没有给计算机添加新功能，只是对人类来说更加“甜蜜”的语法，能够增加程序的可读性，减少代码出错的机会。

# 注意语法糖的放置位置，放在要用的函数的顶部，要用@开头

 

 

五、认证装饰器实现

 

　　1. 加入认证模块的简单实现：

 

　　2. 加入认证模块后登陆进行验证：

　

 

六、叠加多个装饰器

# 注意多个装饰器的顺序，按照顺序执行

 

　　1. 认证装饰器

　　

　　2. 计时装饰器

　　

　　3. 叠加多个装饰器（注意先后顺序）

 

七、带参装饰器

 

带参数，可以让装饰器有更大的灵活性。上面写的无参装饰器唯一的参数就是执行对应的业务函数。装饰器的语法允许我们在调用的时候，提供其他参数。新增的参数为装饰器的编写和使用提供了更大的灵活性。

 

 

上面的use_logging是允许带参数的装饰器。它实际上是对原有装饰器的 一个函数封装，并返回一个装饰器。我们可以将它理解为一个含有参数的闭包。

当我们调用的时候，Python能够发现这一层封装，并把参数传递到装饰器的环境中。