深入了解python装饰器深入了解python装饰器

一、装饰器

1.相关知识点
2.语法糖
3.装饰器模板
4.有参装饰器

一、装饰器
1.相关知识点

*args：负责将多余的位置实参汇总，赋值给args
**kwargs：负责将多余的关键字实参汇总，赋值给kwargs

命名空间与作用域
函数对象：

可以把函数当成参数传入
可以把函数当做返回值返回

函数的嵌套定义：在函数内定义函数
闭包函数：父函数的返回值为一个函数，被返回的函数调用了父函数的局部变量，且该函数可以在父函数外部执行
装饰器：
装饰器：定义一个为其他函数添加功能的函数
为什么要使用装饰器？

开放封闭原则：开放扩展功能但封闭源代码的修改
装饰器就是在不修改装饰对象源代码以及调用方式的前提下，为装饰对象添加新功能

装饰器实现：
需求：不修改源代码，计算代码执行时间
源代码：

import timedef func0(x):time.sleep(1)print(x)func0(0)# 方案一：实现了计算代码执行时间的功能，但修改了源代码，不符合要求def func1(x):start = time.time()time.sleep(1)print(x)end = time.time()print('方案一运行时间：{}'.format(end - start))func1(1)# 方案二：满足要求，但代码不具备重用性start = time.time()func0(2)end = time.time()print('方案二运行时间：{}'.format(end - start))# 方案三：将方案二封装为函数，但修改了函数的调用方式，不符合要求def wrapper():start = time.time()func0(3)end = time.time()print('方案三运行时间：{}'.format(end - start))wrapper()# 方案四：不修改原函数的调用方式def wrapper(x):start = time.time()func0(x)end = time.time()print('方案四运行时间：{}'.format(end - start))wrapper(4)# 方案五：方案四参数被写死，优化方案四def wrapper(*args, **kwargs):start = time.time()func0(*args, **kwargs)end = time.time()print('方案五运行时间：{}'.format(end - start))wrapper(5)# 方案六：方案五函数被写死，优化方案五，但修改了源代码的调用方式def outter(a):def wrapper(*args, **kwargs):start = time.time()a(*args, **kwargs)end = time.time()print('方案六运行时间：{}'.format(end - start))return wrapperf = outter(func0)f(6)# 方案七：优化方案六(outter即为装饰器，用于装饰func0)def outter(a):def wrapper(*args, **kwargs):start = time.time()a(*args, **kwargs)end = time.time()print('方案七运行时间：{}'.format(end - start))return wrapperfunc0 = outter(func0)# 偷梁换柱，调用者无感知func0(7)

运行结果：

0
1
方案一运行时间：1.001857042312622
2
方案二运行时间：1.0040733814239502
3
方案三运行时间：1.0017154216766357
4
方案四运行时间：1.007995367050171
5
方案五运行时间：1.0145602226257324
6
方案六运行时间：1.0046615600585938
7
方案七运行时间：1.0094060897827148

2.语法糖

使用语法糖，需要将装饰器放到被装饰对象前

# 不使用语法糖import timedef func0(x):time.sleep(1)print(x)# func0(0)def outter(a):def wrapper(*args, **kwargs):start = time.time()a(*args, **kwargs)end = time.time()print('运行时间：{}'.format(end - start))return wrapperfunc0 = outter(func0)func0('hello')# 使用语法糖import timedef outter(a):def wrapper(*args, **kwargs):start = time.time()a(*args, **kwargs)end = time.time()print('运行时间：{}'.format(end - start))return wrapper@outter # 语法糖，等价于该行func0 = outter(func0)def func0(x):time.sleep(1)print(x)func0('hello')print(func0.__name__)

运行结果：

hello
运行时间：1.0050427913665771
wrapper

3.装饰器模板

# 装饰器模板 def decorator_name(x):def wrapper(*args, **kwargs):# ...新添加的功能...# 下为调用原函数的格式x(*args, **kwargs)return wrapper@decorator_name def func_name():pass

扩展：真正实现偷梁换柱，调用者无感知

不使用装饰器

# 不使用装饰器import timedef func0(x):time.sleep(1)print(x)func0('hello')print(func0.__name__) # 查看函数名 print(help(func0)) # 查看帮助信息（主要为注释内容）

运行结果：

hello
func0
Help on function func0 in module main:
func0(x)
这是函数
None

使用装饰器：

import timedef outter(a):def wrapper(*args, **kwargs):'''这是装饰器'''start = time.time()a(*args, **kwargs)end = time.time()print('运行时间：{}'.format(end - start))return wrapper@outter # func0 = outter(func0)def func0(x):'''这是函数'''time.sleep(1)print(x)func0('hello')print(func0.__name__)print(help(func0))

运行结果：

hello
运行时间：1.011878490447998
wrapper
Help on function wrapper in module main:
wrapper(*args, **kwargs)
这是装饰器
None

呕吼，露馅了

解决方法，将原函数的属性和方法，赋值给装饰器内的wrapper

import timedef outter(a):def wrapper(*args, **kwargs):'''这是装饰器'''start = time.time()a(*args, **kwargs)end = time.time()print('运行时间：{}'.format(end - start))wrapper.__name__ = a.__name__wrapper.__doc__ = a.__doc__return wrapper@outter # func0 = outter(func0)def func0(x):'''这是函数'''time.sleep(1)print(x)func0('hello')print(func0.__name__)print(help(func0))

运行结果：

hello
运行时间：1.0030155181884766
func0
Help on function func0 in module main:
func0(*args, **kwargs)
这是函数
None

但是，函数有很多属性和方法，一个一个手动修改过于麻烦，甚至可能会遗漏，但python也提供了解决方法

import timefrom functools import wrapsdef outter(a):@wraps(a)def wrapper(*args, **kwargs):'''这是装饰器'''start = time.time()a(*args, **kwargs)end = time.time()print('运行时间：{}'.format(end - start))# wrapper.__name__ = a.__name__# wrapper.__doc__ = a.__doc__return wrapper@outter # func0 = outter(func0)def func0(x):'''这是函数'''time.sleep(1)print(x)func0('hello')print(func0.__name__)print(help(func0))

运行结果：

hello
运行时间：1.0114128589630127
func0
Help on function func0 in module main:
func0(x)
这是函数
None

4.有参装饰器

装饰器内需要传入参数，但是由于语法糖的限制，装饰器只能有一个参数，并且该参数仅用来接收被装饰对象的内存地址，如何传入其他参数？
解决思路：将装饰器做成闭包函数

def outter(db_type):# 装饰器authdef auth(x):def wrapper(*args, **kwargs):if db_type == 'file':name = input('请输入姓名：')passwd = input('请输入密码：')if name == 'zhangsan' and passwd == '123':x(*args, **kwargs)print('基于文件认证')else:print('用户名或密码错误，认证失败')elif db_type == 'mysql':x(*args, **kwargs)print('基于数据库认证')else:print('未知认证方式，不支持')return wrapperreturn auth# 函数auth = outter(db_type='file')@authdef file():print('hello')auth = outter(db_type='mysql')@authdef mysql():print('world')msg = input('请选择认证方式（1=file|2=mysql）：').strip()if msg =='1':file()elif msg == '2':mysql()else:print('不支持')

将传入的参数写入语法糖

def outter(db_type):# 装饰器authdef auth(x):def wrapper(*args, **kwargs):if db_type == 'file':name = input('请输入姓名：')passwd = input('请输入密码：')if name == 'zhangsan' and passwd == '123':x(*args, **kwargs)print('基于文件认证')else:print('用户名或密码错误，认证失败')elif db_type == 'mysql':x(*args, **kwargs)print('基于数据库认证')else:print('未知认证方式，不支持')return wrapperreturn auth# 函数# auth = outter(db_type='file')# @auth@outter(db_type='file')def file():print('hello')# auth = outter(db_type='mysql')# @auth@outter(db_type='mysql')def mysql():print('world')msg = input('请选择认证方式（1=file|2=mysql）：').strip()if msg =='1':file()elif msg == '2':mysql()else:print('不支持')

模板

# 有参装饰器模板def out_decorator_name(x,y,z):def decorator_name(a):def wrapper(*args, **kwargs):# ...新添加的功能...# 下为调用原函数的格式a(*args, **kwargs)return wrapperreturn decorator_name@out_decorator_name(x,y,z=1)def func_name():pass

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