二装饰器

Posted 2023-05-27 mengdie1978

二、****装饰器

在python中，装饰器以及前面讲到的迭代器，生成器都是十二分重要的高级函数。要想理解装饰器，首先要掌握以下几点准备知识：

1、准备一：回顾并理解作用域的相关知识

2、准备二：函数即对象

​ 在python的世界里，函数和我们之前的[1,2,3],\'abc\',8等一样都是对象，而且函数是最高级的对象（对象是类的实例化，可以调用相应的方法，函数是包含变量对象的对象）

def foo():
    　　print(\'i am the foo\')
    　　bar()
     
　　def bar():     
    　　print(\'i am the bar\')
 
　　foo()
　　# def bar():      # bar函数定义放到foo()后边会报错
　　#     print(\'i am the bar\')

带着上面的问题，我们看看函数在内存的存储情况，如下图：

​ 既然函数是对象，那么自然满足下面两个条件：函数对象的调用仅仅比其他对象多了一个()而已！foo,bar与a,b一样都是个变量名。那么上面示例的报错问题也就解决了，因为只有函数加载到内存才可以被调用。

　　　　1）函数可以被赋给其他变量

def foo():
    　　print(\'foo\')
　　bar=foo
　　bar()
　　foo()
　　print(id(foo),id(bar))  #4321123592 4321123592

2）函数可以被定义在另外一个函数内(作为参数&作为返回值)，类似于整型，字符串等对象

#*******函数名作为参数**********
　　def foo(func):
   　　 print(\'foo\')
   　　 func()
 
　　def bar():
 　　   print(\'bar\')
 
　　foo(bar)
 
　　#*******函数名作为返回值*********
　　def foo():
　　    print(\'foo\')
　　    return bar
 
　　def bar():
　　    print(\'bar\')
 
　　b=foo()
　　b()

注意：这里说的函数都是指函数名，比如foo；而foo()表示已经执行函数了，foo()是什么类型取决于return的内容是什么类型！！！另外，如果你理解不了对象，那么就将函数理解成变量，因为函数对象总会由一个或多个变量引用，比如foo，bar。

3、准备三：函数的嵌套以及闭包

　　　　python允许创建嵌套函数，通过在函数内部def的关键字再声明一个函数即为嵌套。先看下面这个函数嵌套的示例，分析能否正常执行：

def foo():
    　　print(\'foo\')
   　　 def bar():
       　　 print(\'bar\')
    　　# bar()    
　　bar()   # 报错原因：找不到这个引用变量
　　# 分析：没错，bar就是一个变量名，有自己的作用域的，因此bar()不能执行。

再看下面一个函数嵌套的示例，并思考执行inner函数的两种方法有什么区别：

def outer():
　　　　x = 1
　　　　def inner():
　　　　　　print (x)  
　　　　# inner()  # 方式一
　　　　return inner  # 方式二
 
　　# outer()  # 方式一
　　in_func=outer()   # 方式二：这里其实就是一个变量赋值,将inner的引用对象赋值给in_func,类似于a=5,b=a一样
　　in_func()

分析：两种调用方式有区别吗，不都是在外面调用inner吗？按照方式二调用后，inner()已经加载到内存了！

　　　　回顾闭包的概念：如果在一个内部函数里，对在外部作用域（但不是在全局作用域）的变量进行引用，那么内部函数就被认为是闭包(closure)。

　　　　如上示例，inner就是内部函数，inner里引用了外部作用域的变量x（x在外部作用域outer里面，不是全局作用域），则这个内部函数inner就是一个闭包。

4、装饰器的概念

　　　　说了这么多，终于到装饰器了。装饰器本质上是一个函数，该函数用来处理其他函数，它可以让其他函数在不需要修改代码的前提下增加额外的功能，装饰器的返回值也是一个函数对象。它经常用于有切面需求的场景，比如：插入日志、性能测试、事务处理、缓存、权限校验等应用场景。装饰器是解决这类问题的绝佳设计，有了装饰器，我们就可以抽离出大量与函数功能本身无关的雷同代码并继续重用。概括的讲，装饰器的作用就是为已经存在的对象添加额外的功能。

　　　　比如，业务生产中有如下一个大量调用的函数：

def add():
   　　 for i in range(30000000):
        　　ret+=i
   　　 print(ret)
　　add()

现在有一个新的需求，希望可以记录下函数的执行时间，于是在函数中添加日志代码：

　　总结：虽然实现了需求，但是这样做违反了开发的开放封闭原则的封闭原则，即不要轻易去改已经写好方法！而且如果要给其他函数也要加记录时间的代码，再用以上方法会造成代码冗余，所以想一想有没有其他方法。你可能会想到单独定义一个记录时间的函数，如下：

import time
　　def show_time(func):
    　　start_time=time.time()
    　　func()
    　　end_time=time.time()
   　　 print(\'spend %s\'%(end_time-start_time))
 
　　def add():
   　　 for i in range(30000000):
        　　ret+=i
   　　 print(ret)
 
　　show_time(add)

上面示例从逻辑上不难理解，而且运行正常。但是这样的话,之前执行业务逻辑时，执行运行add()，但是现在不得不改成show_time(add)，这种方式就违反了开发的开放封闭原则的开放原则，即不要改动之前已有的调用方式。那么有没有更好的方式的呢？当然有，答案就是装饰器。　

5、简单装饰器

　　　　如果，可以将上例中的add()=show_time(add)，那么就可以在不违反开放封闭原则前提下完成需求了，所以，我们需要show_time(add)返回一个函数对象，而这个函数对象内则是核心业务函数:执行func()与装饰函数时间计算，修改如下:

import time
 
　　def show_time(func):
        def inner():
            start_time=time.time()
            func()
            end_time=time.time()
            print(\'spend %s\'%(end_time-start_time))
        return inner
 
　　def add():
        for i in range(30000000):
            ret+=i
        print(ret)
 
　　add=show_time(add)
　　add()

分析：函数show_time就是装饰器，它把真正的业务方法func包裹在函数里面，看起来像add被上下时间函数装饰了。在这个例子中，函数进入和退出时 ，被称为一个横切面(Aspect)，这种编程方式被称为面向切面的编程(Aspect-Oriented Programming)。

　　　　@符号是装饰器的语法糖，在定义函数的时候使用，避免再一次赋值操作,如下示例：

import time
 
　　def show_time(func):
   　　 def inner():
       　　 start_time=time.time()
       　　 func()
        　　end_time=time.time()
        　　print(\'spend %s\'%(end_time-start_time))
 
   　　 return inner
 　　
　　@show_time      # add=show_time(add)
　　def add():
        for i in range(30000000):
            ret+=i
        print(ret) 
 
　　@show_time    # bar=show_time(bar)
　　def bar():
   　　 print(\'in the bar\')
   　　 time.sleep(2)
 
　　add()
　　bar()

如上所示，这样我们就可以省去add = show_time(add)这一句了，直接调用add()即可得到想要的结果。如果我们有其他的类似函数，我们可以继续调用装饰器来修饰函数，而不用重复修改函数或者增加新的封装。这样，我们就提高了程序的可重复利用性，并增加了程序的可读性。

　　　　这里需要注意：add=show_time(add)其实是把inner引用的对象引用给了add，而inner里的变量func之所以可以用，就是因为inner是一个闭包函数。

　　　　@show_time帮我们做的事情就是当我们执行业务逻辑foo()时，执行的代码由粉框部分转到蓝框部分，仅此而已！装饰器在Python使用如此方便都要归因于Python的函数能像普通的对象一样能作为参数传递给其他函数，可以被赋值给其他变量，可以作为返回值，可以被定义在另外一个函数内。

6、带参数的被装饰函数

import time
 
　　def show_time(func):
   　　 def inner(a,b):
       　　 start_time=time.time()
       　　 func(a,b)
       　　 end_time=time.time()
        　　print(\'spend %s\'%(end_time-start_time))
 
   　　 return inner
 
　　@show_time   # add=show_time(add)
　　def add(a,b):
    　　time.sleep(1)
    　　print(a+b)
 
　　add(2,4)

7、注意点：当被装饰函数有返回值的情况

import time

　　def show_time(func):
  　　  def inner(a,b):
       　　 start_time=time.time()
        　　ret=func(a,b)
       　　 end_time=time.time()
        　　print(\'spend %s\'%(end_time-start_time))
        　　return ret   # 若被装饰函数有返回值，则inner函数也一定要返回func(a,b)的结果

   　　 return inner

　　@show_time   # add=show_time(add)
　　def add(a,b):
    　　time.sleep(1)
    　　return a+b

　　print(add(2,5))

8、装饰器在登录认证方面的应用：

Django为我们提供了一个装饰器函数login_required，当我们只想限制少量页面登录才能访问时，就可以使用装饰器函数，而没有必要加中间件。

三、****补充

1、使用django的admin页面录入数据

　　1）首先，在admin.py中配置如下信息：

from django.contrib import admin
　　# Register your models here.
　　from app01.models import *    # 将models模块中的所有类（表）引入

　　admin.site.register(UserInfo)    # 括号中是model中的类（表），下面也如此
　　admin.site.register(Customer)
　　admin.site.register(Campuses)
　　admin.site.register(ClassList)

2）创建超级用户

python manage.py createsuperuser

3）以超级用户登录admin后台，开始录入数据

2、安装multiselectfield

方式一：

　　pip3 install multiselectfield

　　方式二：pycharm软件上按如下操作

　　　　file -> settints -> Project:xxx -> Project Interpreter -> 右侧绿色加号 -> 搜索multiselectfield ->Install Package

　　解释：我们之前学过gender=models.CharField(choices=((\'male\',\'男\')(\'female\',\'女\')))，使用modelform会渲染成多个type为radio的input标签，model中定义course = MultiSelectField("咨询课程", choices=((\'Linux\', \'Linux中高级\'),(\'PythonFullStack\', \'Python高级全栈开发\'),), blank=True, null=True)，使用modelform会渲染成多个type为checkbox的input标签。

3、blank=True

qq_name = models.CharField(\'QQ昵称\', max_length=64, blank=True, null=True)

解释：null=True表示数据库中不能为空，blank=True表示使用modelform组件中校验该字段输入时不能为空，而只写null=True则不能校验。Django的admin也是基于modelform实现的，所以使用admin提交表单数据时，只写了null=True而没有写blank=True的则必须输入值，不能为空。

4、model中模型类的__str__方法必须返回字符串类型，不能返回其他类型。

5、location的search属性

search 属性是一个可读可写的字符串，可设置或返回当前 URL 的查询部分（即问号 ? 之后的部分）

6、javascript的slice()方法

语法：string.slice(start,end)

　　解释：提取字符串的某个部分，并以新的字符串返回被提取的部分，索引从0开始，顾头不顾尾。

第九篇 装饰器

阅读目录

• 一 什么是装饰器
• 二 装饰器需要遵循的原则
• 三 实现装饰器知识储备
• 四 高阶函数
• 五 函数嵌套
• 六 闭包
• 七 无参装饰器
• 八 装饰器应用示例
• 九 超时装饰器

 

一 什么是装饰器

器即函数

装饰即修饰，意指为其他函数添加新功能

装饰器定义：本质就是函数，功能是为其他函数添加新功能

 

二 装饰器需要遵循的原则

1.不修改被装饰函数的源代码（开放封闭原则）

2.为被装饰函数添加新功能后，不修改被修饰函数的调用方式

 

三 实现装饰器知识储备

装饰器=高阶函数+函数嵌套+闭包

 

四高阶函数

高阶函数定义:
1.函数接收的参数是一个函数名

2.函数的返回值是一个函数名

3.满足上述条件任意一个,都可称之为高阶函数

高阶函数总结
1.函数接收的参数是一个函数名
　　作用:在不修改函数源代码的前提下,为函数添加新功能,
　　不足:会改变函数的调用方式
2.函数的返回值是一个函数名
　　作用:不修改函数的调用方式
　　不足:不能添加新功能

 

五 函数嵌套

 1 def father(name):
 2     print(‘from father %s‘ %name)
 3     def son():
 4         print(‘from son‘)
 5         def grandson():
 6             print(‘from grandson‘)
 7         grandson()
 8     son()
 9 
10 father(‘林海峰‘)

 

六 闭包

 1 ‘‘‘
 2 闭包:在一个作用域里放入定义变量,相当于打了一个包
 3 ‘‘‘
 4 def father(name):
 5     def son():
 6         # name=‘alex‘
 7         print(‘我爸爸是 [%s]‘ %name)
 8         def grandson():
 9             # name=‘wupeiqi‘
10             print(‘我爷爷是 [%s]‘ %name)
11         grandson()
12     son()
13 
14 father(‘林海峰‘)

 

七 无参装饰器

无参装饰器=高级函数+函数嵌套

基本框架

1 #这就是一个实现一个装饰器最基本的架子
2 def timer(func):
3     def wrapper():
4         func()
5     return wrapper

加上参数

1 def timer(func):
2     def wrapper(*args,**kwargs):
3         func(*args,**kwargs)
4     return wrapper

加上功能

1 import time
2 def timer(func):
3     def wrapper(*args,**kwargs):
4         start_time=time.time()
5         func(*args,**kwargs)
6         stop_time=time.time()
7         print(‘函数[%s],运行时间是[%s]‘ %(func,stop_time-start_time))
8     return wrapper

加上返回值

1 import time
2 def timer(func):
3     def wrapper(*args,**kwargs):
4         start_time=time.time()
5         res=func(*args,**kwargs)
6         stop_time=time.time()
7         print(‘函数[%s],运行时间是[%s]‘ %(func,stop_time-start_time))
8         return res
9     return wrapper

使用装饰器

1 def cal(array):
2     res=0
3     for i in array:
4         res+=i
5     return res
6 
7 cal=timer(cal)
8 cal(range(10))

语法糖@

1 @timer  #@timer就等同于cal=timer(cal)
2 def cal(array):
3     res=0
4     for i in array:
5         res+=i
6     return res
7 
8 cal(range(10))