Python中的装饰器

2023-03-14 16:23:26 浏览数 (2)

什么是装饰器

让其他函数在不需要做任何代码变动的前提下,增加额外的功能,装饰器的返回值也是一个函数对象。 装饰器的应用场景:比如插入日志,性能测试,事务处理,缓存等等场景。

简单来说,就是将一个定义好的函数,将其函数名传入另外一个函数,在另一个函数中加入其他的功能,最后返回出新的函数的名,让原本的函数名去接收,完成这个原本函数的更新

案例

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def func1():
    print("in func1")
# 要求调用func1()输出如下内容,并且前提是不动原本的两行代码
# hello world
# in func1
# hello python

解决方案

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def func2(func):
    def inner():
        print("hello world")#添加的第一个功能
        func()#这个函数有原本需要的函数功能
        print("hello python")#添加的第二个功能
    return inner#外层函数唯一的作用是将这个修改后的函数返回
func1 = func2(func1)#调用func1的函数将其返回值给func1,完成对func1的升级
func1()

装饰器的形成过程

如果我想测试某个函数的执行时间

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import time#引入time这个库,类似C语言的头文件

def func1():
    print('in func1')
    
def timer(func):#这个是一个对func1的修饰器,可以计算出一个程序的运行时间
    def inner():
        start = time.time()#计算程序开始的时间
        func()#运行程序
         time.sleep(1)#为了让结果更明显,让程序睡眠1秒钟
        print(time.time() - start)#将现在的时间减去开始的时间
    return inner
    
func1 = timer(func1) #inner()目前实际是inner的功能
func1()

但是如果有多个函数,我都想让你测试他们的执行时间,你每次是不是都得func1 = timer(func1)?这样 还是有点麻烦,因为这些函数的函数名可能是不相同,有func1,func2,graph,等等,所以更简单的方 法,python给你提供了,那就是语法糖。

语法糖的用法是,先定义一个修饰器,例如像上一个算时间的修饰器,搞个语法糖的叫做@timer

将这个语法糖黏在定义的新函数的上方,即可用timer这个修饰器去修饰这个新定义的函数

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import time

def timer(func):
    def inner():
        start = time.time()
        func()
        print(time.time() - start)
    return inner
    
@timer#将下面这个函数用上面的修饰器那样修饰
def func1():
    time.sleep(1)
    print('in func1')
    
func1()

装饰一个带各种参数的函数

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import time

def timer(func):
    def inner(*args,**kwargs):#用这样的方式接收所有的变量
        start = time.time()
        func(*args,**kwargs)
        print(time.time() - start)
    return inner
    
@timer
def func1(*args,**kwargs):
    print(args,kwargs)
    
func1('hello world','abc',123,432,name='zhangsan')

与原本的装饰方式类似,但是函数需要将变量的类型进行修改

wraps装饰器

查看函数的相关信息

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def index():
    '''这是一条注释信息'''
    print('from index')
    
print(index.__doc__) # 查看函数注释
print(index.__name__) # 查看函数名称

加上装饰器
def outer(func):
    def inner():
        '''这里是inner'''
        func()
    return inner
    
    
@outer
def index():
    '''这是一条注释信息'''
    print('from index')
    
print(index.__doc__) # 查看函数注释
print(index.__name__) # 查看函数名称

#运行结果,此处可知,由于修饰器的作用吗,导致函数的基本信息与相应的注释,全部变成了升级后的函数内的注释以及函数名,不在是原来所需要的函数的名字与信息,具体的解决方法就是wraps修饰器
这是一条注释信息
index
这里是inner
inner

导入wraps修饰器,可以保留函数本身的属性以及相关的注释

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from functools import wraps
def outer(func):
    @wraps(func)#在修饰器种加入wrap函数
    def inner():
        '''这里是inner'''
        func()
    return inner
    
@outer
def index():
    '''这是一条注释信息'''
    print('from index')
print(index.__doc__) # 查看函数注释
print(index.__name__) # 查看函数名称




###不定长参数参数
from functools import wraps
def outer(func):
    @wraps(func)#在修饰器中加入wraps函数
    def inner(*args,**kwargs):
    '''这里是inner'''
    func(*args,**kwargs)
    return inner


@outer
def index():
    '''这是一条注释信息'''
    print('from index')
print(index.__doc__) # 查看函数注释
print(index.__name__) # 查看函数名称

wraps修饰器就是在正常的修饰器种加入一个@wraps(形参),即可保留函数原本的信息

带控制参数的装饰器

加上一个outer函数,可以携带一个flag的值,然后控制装饰器是否生效

解释:在修饰糖的后面加入一个变量或者布尔值,在修饰器的逻辑种加入一个判断,如果为True则进行修饰,如果为False则不进行修饰,但是,不管有没有修饰,修饰器已经起作用,所以为了函数的信息不发生变化,必须让wraps修饰器起作用,判断函数归判断函数,必须让wraps修饰器起作用

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from functools import wraps
def oouter(flag):
    def outer(func):
        @wraps(func)#加入一个函数的嵌套执行是为了让wraps修饰器起作用
        def inner(*args, **kwargs):
            '''这里是inner'''
            if flag:#加入判断语句,判断具体要不要进行修饰
                print("开始装饰")
                func(*args, **kwargs)
                print("装饰结束")
            else:
                func(*args, **kwargs)
        return inner
    return outer

@oouter(True)#是否进行修饰要靠修饰糖上面的布尔值类型进行判断
def index(a):
    '''这是一条注释信息'''
    print('from index')
    print(a)
    
print(index.__doc__) # 查看函数注释
print(index.__name__) # 查看函数名称
index('abc')

多个装饰器装饰一个函数

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#先装饰距离函数更近的装饰器
def wrapper1(func):
    def inner():
        print('第一个装饰器,在程序运行之前')
        func()
        print('第一个装饰器,在程序运行之后')
    return inner
    
def wrapper2(func):
    def inner():
        print('第二个装饰器,在程序运行之前')
        func()
        print('第二个装饰器,在程序运行之后')
    return inner
    
@wrapper1#第一个修饰糖
@wrapper2#第二个修饰糖
def f():
    print('Hello')
    
f()

总结:哪个修饰糖距离更近就先执行哪个,在执行完一个后,这个函数已经发生了变化,将由修饰糖2修饰过的函数交给修饰糖1进行再次修饰,从而得出修饰结果

开放封闭原则

软件实体应该是可扩展但是不可修改的。

  • 对于扩展是开放的
  • 对于修改是封闭的

装饰器完美的遵循了这个开放封闭原则

装饰器的主要功能和固定结构

本科所学习的知识总结运用

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def outer(func):
    def inner(*args,**kwargs):
        '''执行函数之前要做的'''
        re = func(*args,**kwargs)
        '''执行函数之后要做的'''
        return re
    return inner
    
# 下面是加上wraps的固定结构
from functools import wraps

def outer(func):
    @wraps(func)
    def inner(*args,**kwargs)
        '''执行函数之前要做的'''
        re = func(*args,**kwargs)
        '''执行函数之后要做的'''
        return re
    return inner
    
#加上flag
from functools import wraps

def oouter(flag):
    def outer(func):
    @wraps(func)
    def inner(*args,**kwargs)
        if flag:
            '''执行函数之前要做的'''
            re = func(*args,**kwargs)
            '''执行函数之后要做的'''
        else:
            re = func(*args,**kwargs)
        return re
    return inner

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