python---闭包装饰器

Posted 2021-07-22 楊木木8023

闭包和装饰器是python中的概念，刚开始看时可能比较难理解，二者也是一个递进的关系，所以下面我先介绍闭包的概念，再解释装饰器的概念。

1、闭包

在"流畅的python"中对闭包有这样一句描述：闭包指延伸了作用域的函数，其中包含函数定义体的引用、但是不在定义体中定义的非全局变量。这里面最重要的概念就是延伸了作用域。那么接下来，如何理解闭包呢？

首先，需要知道什么是函数的嵌套，所谓嵌套就是函数内定义函数，也就是如下所示格式：

def outer():
    a = 200
    
    def inner():
        pass

理解了函数的嵌套，就明白了闭包的本质，闭包本质上就是嵌套函数，只不过闭包在嵌套函数的基础之上，规定：内部函数引用了外部变量；返回值是内部函数。也就是如下例子所示。

def outer(num):
    a = 10

    def inner():
        b = a + num  # 内部函数引用外部变量
        print("内部函数:", b)

    return inner  # 返回值是内部函数


r = outer(5)  # 调用函数，r接收返回值
r()  # 返回值是内部函数，所以r()实质上就是执行inner()


结果：
内部函数: 15

所以，这样我们就可以理解，为什么包指延伸了作用域的函数，在上面的例子中，在内部函数中调用了a，然后返回值是inner，实质上就是把a的作用域从outer函数中向外进行了延伸。

2、装饰器

装饰器是在闭包的基础之上的一个概念，在"流畅的python"中描述装饰器：装饰器是可调用的对象，其参数是另一个函数。也就是说，装饰器是一个把其他函数当作参数传入的函数。那么装饰器的作用是什么呢？其实，开发中遵循开放封闭的原则，在不改变原有代码或者函数的基础之上，装饰器可以扩展原函数的功能。

下面以一段代码说明装饰器的概念和用法。

import time
import random


# 简单的装饰器
def decorater(func):
    def wrapped(*args, **kwargs):  # 参数是为了应对各种带参或不带参的函数作为参数传入
        start = time.time()
        func(*args, **kwargs)
        print('刷白墙')
        print('铺地板')
        print('买家具')
        time.sleep(random.randint(1, 5))
        print('装修结束')
        end = time.time()
        print('装修花费的时间：', end-start)
    return wrapped


# 装饰有返回值的函数的装饰器
def decorater1(func):
    def wrapped(*args, **kwargs):
        start = time.time()
        r = func(*args, **kwargs)  # 原函数带有返回值，这儿需要变量进行接收
        print('预计装修花费：{}'.format(r))
        print('刷白墙')
        print('铺地板')
        print('买家具')
        time.sleep(random.randint(1, 5))
        print('装修结束')
        end = time.time()
        print('装修花费的时间：', end-start)
        return r+10000
    return wrapped


'''
原函数home()，开始并未装修，但是未来遵循开放封闭原则，不对原函数进行更改，
就用装饰器进行修改装修，装饰器实质上就将home()作为参数传入进去，
然后就可以对原函数内容进行各种添加和修改
也就相当于：home = decorater(home)，由于decorater中的返回值是wrapped，
所以，执行完毕后，home实质上也就是wrapped()了
'''


@decorater
def home():
    print('买了一套房，没装修')


@decorater
def school(address, area):
    print('学校位于：{0}，面积是：{1}'.format(address, area))


@decorater
def hotel(name, address, area):
    print('酒店叫：{0}, 酒店位于：{1}，面积是：{2}'.format(name, address, area))


@decorater1
def factory(name, address, area):
    print('工厂叫：{0}, 工厂位于：{1}，面积是：{2}'.format(name, address, area))
    return 50000


if __name__ == '__main__':
    home()
    print('-----------')
    school('北京', '1200')
    print('-----------')
    hotel(name='锦江之星', address='上海', area='1500')
    print('-----------')
    r = factory(name='苹果', address='加利福尼亚', area='150000')
    print('实际装修花费：{}'.format(r))


执行结果：
买了一套房，没装修
刷白墙
铺地板
买家具
装修结束
装修花费的时间： 4.01039457321167
-----------
学校位于：北京，面积是：1200
刷白墙
铺地板
买家具
装修结束
装修花费的时间： 1.0044851303100586
-----------
酒店叫：锦江之星, 酒店位于：上海，面积是：1500
刷白墙
铺地板
买家具
装修结束
装修花费的时间： 5.011623859405518
-----------
工厂叫：苹果, 工厂位于：加利福尼亚，面积是：150000
预计装修花费：50000
刷白墙
铺地板
买家具
装修结束
装修花费的时间： 4.006804943084717
实际装修花费：60000