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Python函数装饰器的使用示例分析

[日期:2019-02-27] 来源:Linux社区  作者:Linux [字体: ]

一、装饰器

首先,我们要了解到什么是开放封闭式原则?

软件一旦上线后,对修改源代码是封闭的,对功能的扩张是开放的,所以我们应该遵循开放封闭的原则。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:在遵循1和2原则的基础上扩展新功能。

二、什么是装饰器?

器:指的是工具,

装饰:指的是为被装饰对象添加新功能。

完整的含义:装饰器即在不修改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的一种函数,这个函数的特殊之处就在于它的返回值也是一个函数。

一般而言,我们想要拓展原来函数的代码,直接的办法就是侵入代码里面修改,例如:

import time
def index():
    start_time=time.time()
    time.sleep(2)
    print('hello word,Linux公社www.linuxidc.com')
    stop_time=time.time()
    print('run time is %s'%(stop_time-start_time))

index()

//输出:

hello word,Linux公社www.linuxidc.com
run time is 2.000479221343994

Python函数装饰器的使用示例分析

以上代码就是让你过2秒才打印‘hello word’,下面我们要再添加一个新功能,和上面的功能一样,但是要传参数进去,过6秒输出结果。

修改1:

import  time
def index():
    time.sleep(2)
    print('hello word,Linux公社www.linuxidc.com')

def home(name):
    time.sleep(6)
    print('welcome %s to home page'%name)

def wrapper(func):
    start_time=time.time()
    func('linuxidc')
    stop_time=time.time()
    print('run time is %s'%(stop_time-start_time))


wrapper(home)

//输出:

welcome linuxidc to home page
run time is 6.001421689987183

Python函数装饰器的使用示例分析

这样写感觉还是不怎么好,而且我们还修改了函数的调用方式,很不符合规矩。所以我们还是换一种方式来修改它。通过装饰器的方式。

修改2

import time
def index():
    time.sleep(2)
    print('hello word,Linux公社www.linuxidc.com')

def home(name):
    time.sleep(6)
    print('welcome to %s'%name)

def outter(func):  # func为最原始的index 和home
    def warpper():
        start_time=time.time()
        func('linuxmi')
        stop_time=time.time()
        print(stop_time-start_time)
    return warpper

home=outter(home) ###home这个变量名是新赋值的,把原来的home给覆盖了。
home()

//输出:

welcome to linuxmi
6.00623631477356

Python函数装饰器的使用示例分析

这种方式虽然满足了不修改源代码和不修改调用方式的条件,但还是不能够实现两个函数同时运行的功能,说到底还是不行,我们还得想个方式出来。就是让他们两个同时运行。这时,我又想到了上节课所学的知识,就是*args和**kargs,用两个函数通过可变参数形式来实现内嵌函数的形式传入,所以它支持运行是构建参数列表,这对于以上两次不能解决的办法是最有效的。下面我们来试试,看到底能不能成功。

方式3:

import time
def index():
    time.sleep(2)
    print('hello word,Linux公社www.linuxidc.com')

def home(name):
    time.sleep(6)
    print('welcome %s to home page'%name)

def timmer(func):  #func为最原始的home
    def warpper(*args,**kwargs):
        start_time=time.time()
        res=func(*args,**kwargs)  #调用了最原始的home
        stop_time=time.time()
        print(stop_time-start_time)
        return res
    return warpper

index=timmer(index) #为最新的index = wrapper
home=timmer(home)  #为最新的home = wrapper

home(name='linuxmi')  #wrapper=('linuxmi')
index()  #wrapper

//输出:

welcome linuxmi to home page
6.003877401351929

hello word,Linux公社www.linuxidc.com
2.0023157596588135

Python函数装饰器的使用示例分析

看吧,很快就实现了两个功能并用,而且我们还没有修改原始代码,还有调用方式。

其实很简单,我只是用了一个无参装饰器的模板,这个模板可以说是万能的,在以后很多的函数代码都可以用这种方式来套用。

模板:

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

现在又有问题来了,我们调装饰器的时候,每调一次,又要把装饰器对象传进来,调一次又传一次,这样不会觉得很麻烦吗?那么我们又想到了一种方法,就是装饰器语法糖,在被装饰对象的上面加@timmer 用它来取代 index=timmer(index)

并且把返回值正常的返回给它。

import time
def timmer(func):  #func为最原始的home
    def warpper(*args,**kwargs):
        start_time=time.time()
        res=func(*args,**kwargs)  #调用了最原始的home
        stop_time=time.time()
        print(stop_time-start_time)
        return res
    return warpper

@timmer  #就是取代底下的 index=timmer(index)
def index():
    time.sleep(2)
    print('hello word,Linux公社www.linuxidc.com')

@timmer #就是取代底下的home=timmer(home)  home(name='yuan')
def home(name):
    time.sleep(6)
    print('welcome %s to home page'%name)

index()
home('linuxidc.com')

//输出:

hello word,Linux公社www.linuxidc.com
2.001802682876587

welcome linuxidc.com to home page
6.005476951599121

Python函数装饰器的使用示例分析

注意:这里的timmer函数就是最原始的装饰器,它的参数就是一个函数,然后返回值也是一个函数。其中作为参数的这个函数index()和hemo(name)就是在返回函数的wrapper()的内部执行。然后再这两个函数的前面加上@timmer,index()和home(name)函数就相当于被注入了计时功能,现在只需要调用index()和home(‘yuan’),它就已经变身为‘新功能更多的函数了。’

所以这里的装饰器就像一个注入的符号:有了它,拓展了原来函数的功能既不需要侵入函数内更改代码,也不需要重复执行原函数。

用装饰器来实现认证功能:

import time
current_user={
    'username':None,
    #'login_time':None
}

def auth(func):
    # func = index
    def wrapper(*args,**kwargs):
        if current_user['username']:
            print('已经登录过了')
            res=func(*args,**kwargs)
            return res

        uname = input('输入用户名:').strip()
        pwd = input('密码:').strip()
        if uname == 'linuxmi' and pwd == '123':
            print('登录成功')
            current_user['username']=uname
            res = func(*args,**kwargs)
            return res
        else:
            print('用户名或密码错误')
    return wrapper

@auth #index = auth(index)
def index():
    time.sleep(1)
    print('welcom to index page')

@auth
def home(name):
    time.sleep(2)
    print('welcome %s to home page'%name)

input()
home('linuxmi')

有参数的装饰器来用于用户认证

import time
current_user={
    'username':None,
    # 'login_time':None
}

def auth(func):
    # func=index
    def wrapper(*args,**kwargs):
        if current_user['username']:
            print('已经登陆过了')
            res=func(*args,**kwargs)
            return res

        uname=input('用户名>>: ').strip()
        pwd=input('密码>>: ').strip()
        if uname == 'linuxmi' and pwd == '123':
            print('登陆成功')
            current_user['username']=uname
            res=func(*args,**kwargs)
            return res
        else:
            print('用户名或密码错误')
    return wrapper

def timmer(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        start_time=time.time()
        res=func(*args,**kwargs)
        stop_time=time.time()
        print(stop_time-start_time)
        return res
    return wrapper

@timmer # timmer 统计的是auth+index的执行时间
@auth
def index():
    time.sleep(1)
    print('welcome to index page')
    return 122

index()

叠加多个装饰器:

import time
current_user={
    'username':None,
    # 'login_time':None
}

def auth(func):
    # func=index
    def wrapper(*args,**kwargs):
        if current_user['username']:
            print('已经登陆过了')
            res=func(*args,**kwargs)
            return res

        uname=input('用户名>>: ').strip()
        pwd=input('密码>>: ').strip()
        if uname == 'linux' and pwd == '123':
            print('登陆成功')
            current_user['username']=uname
            res=func(*args,**kwargs)
            return res
        else:
            print('用户名或密码错误')
    return wrapper

def timmer(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        start_time=time.time()
        res=func(*args,**kwargs)
        stop_time=time.time()
        print(stop_time-start_time)
        return res
    return wrapper

@timmer # timmer 统计的是auth+index的执行时间
@auth
def index():
    time.sleep(1)
    print('welcome to index page')
    return 122

index()

更多Python相关信息见Python 专题页面 https://www.linuxidc.com/topicnews.aspx?tid=17

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