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Python3中的装饰器

2023-01-31 02:01:53 606人浏览 八月长安

Python 官方文档:入门教程 => 点击学习

摘要

一.装饰器 1.定义:从字面上理解,就是装饰对象的器件。可以在不修改原有代码的情况下,为被装饰的对象增加新的功能或者附加限制条件或者帮助输出。装饰器有很多种,有函数的装饰器,也有类的装饰器。装饰器在很多语言中的名字也不尽相同,它

一.装饰器

  • 1.定义:从字面上理解,就是装饰对象的器件。可以在不修改原有代码的情况下,为被装饰的对象增加新的功能或者附加限制条件或者帮助输出。装饰器有很多种,有函数的装饰器,也有类的装饰器。装饰器在很多语言中的名字也不尽相同,它体现的是设计模式中的装饰模式,强调的是开放封闭原则。装饰器的语法是将@装饰器名,放在被装饰对象上面
	@dec
	def func():  # 被装饰对象
		pass
  • 2.几个重要原则和概念
    • a.python程序是从上到下开始执行的,当碰到函数定义代码块时不会立即执行,只是将其放入内存中。当此函数被调用时,才会开始执行函数内部的代码块。
    • b.由于程序是顺序执行的,所以当我们对一个函数定义了两次。那么,后面的定义会覆盖前面的定义。所以,在Python中代码的放置位置是有区别的,不能随意放置,通常函数体要放在调用语句的前面。
    	def foo():
    		print("第一次定义的foo()函数")
    	
    	def foo():
    		print("第二次定义的foo()函数")
    	foo()
    	# 结果
    	第二次定义的foo()函数
    
    • c.搞清楚下面几个概念:函数名、函数体、返回值、函数的内存地址、函数名加括号、函数名当作参数、函数名加括号当作参数、返回函数名、返回函数名加括号
    	def outer(func):
    		def inner():
    			print("内层函数inner()")
    		return inner
    	
    	def foo():
    		print("原始函数foo()")
    	
    	outer(foo)
    	outer(foo())
    
    • 函数名:foo、outer、inner
    • 函数体:函数的整个代码结构
    • 返回值:return后面的表达式
    • 函数的内存地址:id(foo)、id(outer)等
    • 函数名加括号:对函数进行调用,如foo()、outer(foo)
    • 函数名作为参数:outer(foo)中foo本身是一个函数,但作为参数传递给了outer函数
    • 函数名加括号作为参数:先调用函数,再将它的返回值当做别的函数的参数,例如outer(foo())
    • 返回函数名:return inner
    • 返回函数名加括号:return inner(),其实就是先执行inner()函数,再将其返回值作为别的函数的返回值。
  • 3.函数的装饰器
    • 虚拟场景:有一个大公司,下属的基础平台部负责内部应用程序及api开发。另外,还有上百个业务部门负责不同的业务,这些业务部门各自调用基础平台部提供的不同API,情况如下:
    	# 基础平台部负责内部应用程序和API的开发
    	def f1():
    		print("业务部门1的数据接口")
    	def f2():
    		print("业务部门2的数据接口")
    	def f3():
    		print("业务部门3的数据接口")
    	def f100():
    		print("业务部门100的数据接口")
    
    # 业务部门调用各自的API
    f1()
    f2()
    f3()
    f100()
    
    • 现在基础平台部分决定为函数的调用进行安全认证,第一种方法是对基础平台部门的代码进行重构,N个业务部门无需做任何修改。此方法不好,工作量太大!
    # 基础平台部负责内部应用程序和API的开发
    	def f1():
    		# 加入认证程序代码
    		print("业务部门1的数据接口")
    	def f2():
    		# 加入认证程序代码
    		print("业务部门2的数据接口")
    	def f3():
    		# 加入认证程序代码
    		print("业务部门3的数据接口")
    	def f100():
    		# 加入认证程序代码
    		print("业务部门100的数据接口")
    
    # 业务部门调用各自的API
    f1()
    f2()
    f3()
    f100()
    
    • 第二种方法:定义一个认证函数,在原来其他的函数中调用它,代码如下:
    def login():
    	print("认证成功")
    
    # 基础平台部负责内部应用程序和API的开发
    	def f1():
    		login()
    		print("业务部门1的数据接口")
    	def f2():
    		login()
    		print("业务部门2的数据接口")
    	def f3():
    		login()
    		print("业务部门3的数据接口")
    	def f100():
    		login()
    		print("业务部门100的数据接口")
    
    # 业务部门调用各自的API
    f1()
    f2()
    f3()
    f100()
    
    • 第三种方法:第二种方法中,写出的代码没有遵循开放封闭的原则。即已经实现的功能代码内部不允许被修改,但外部可以被扩展。如果将开放封闭的原则应用在上面的需求中,那么就是不允许在函数f1、f2、…、f100的内部进行代码修改,但可以在外部对它们进行扩展。代码如下:
    	def outer(func):
    		def inner():
    			print("认证成功")
    			result = func()
    			print("日志添加成功")
    			return result
    		return inner
    # 基础平台部负责内部应用程序和API的开发
    	@outer
    	def f1():
    		print("业务部门1的数据接口")
    	@outer
    	def f2():
    		print("业务部门2的数据接口")
    	@outer
    	def f3():
    		print("业务部门3的数据接口")
    	@outer
    	def f100():
    		print("业务部门100的数据接口")
    
    # 业务部门调用各自的API
    f1()
    f2()
    f3()
    f100()
    
    • 使用装饰器@outer,也是仅需对基础平台的代码进行拓展,就可以实现在其他部门调用函数API之前都进行认证操作,在操作结束后保存日志,并且其他业务部门无需对他们自己的代码做任何修改,调用方式也不用变。
  • 4.装饰器机制分析
  • 下面以f1函数为例,对装饰器的运行机制进行分析:
	def outer(func):  # 装饰函数
	    def inner():
	        print("认证成功!")
	        result = func()
	        print("日志添加成功")
	        return result
	    return inner

	@outer
	def f1():  # 被装饰函数
    	print("业务部门1数据接口......")
  • a.程序开始运行,从上到下开始解释。读到def outer(func)时,发现这是一个函数的定义,将其函数体放入内存中,然后跳过。
  • b.跳到@outer时,程序被@这个python语法糖吸引住,知道这是个装饰器,按规矩要立即执行,于是程序开始运行@后面那个名字outer所定义的函数。
  • c.程序返回到outer函数,开始执行装饰器的语法规则。规则是:被装饰函数的名字会被当作函数形参传递给装饰函数。装饰函数执行它自己内部的代码后,会将它的返回值赋值给被装饰函数。原来f1函数被当作参数传递给了func,而f1这个函数名之后会指向inner函数。 注意:@outer和outer()是有区别的。没有括号时,outer函数会被立即执行。这个传统的用括号才能调用函数不同。
  • d.程序开始执行outer函数内部的内容,一开始它又碰到了一个函数inner,inner函数定义块被程序观察到后不会立刻执行,而是读入内存中(这是默认规则)。
  • e.再往下,碰到return inner,返回值是个函数名,并且这个函数名会被赋值给f1这个被装饰函数,也就是f1 = inner。此时,f1函数被新的函数inner覆盖了(实际上是f1这个函数名更改成指向inner这个函数名指向的函数体内存地址,f1不再指向它原来的函数体的内存地址),再往后调用f1的时候将执行inner函数内的代码,而不是先前的函数体。那么先前的函数体去哪了?还记得我们将f1当做参数传递给func这个形参么?func这个变量保存了老的函数在内存中的地址,通过它就可以执行老的函数体,你能在inner函数里看到result = func()这句代码,它就是这么干的!
  • f.接下来,还没有结束。当业务部门,依然通过f1()的方式调用f1函数时,执行的就不再是旧的f1函数的代码,而是inner函数的代码。在本例中,它首先会打印个“认证成功”的提示,很显然你可以换成任意的代码,这只是个示例;然后,它会执行func函数并将返回值赋值给变量result,这个func函数就是旧的f1函数;接着,它又打印了“日志添加成功”的提示,这也只是个示例,可以换成任何你想要的;最后返回result这个变量。我们在业务部门的代码上可以用r = f1()的方式接收result的值。
  • g.以上流程走完后,你应该看出来了,在没有对业务部门的代码和接口调用方式做任何修改的同时,也没有对基础平台部原有的代码做内部修改,仅仅是添加了一个装饰函数,就实现了我们的需求,在函数调用前进行认证,调用后写入日志。这就是装饰器的最大作用。
  • 4.上面的例子中,f1函数没有参数,在实际情况中肯定会需要参数的,函数的参数怎么传递的呢?
def outer(func):
	def inner(username):
		print("认证成功")
		result = func(username)
		print("日志添加成功")
		return result
	return inner
@outer
def f1(name):
	print("{}正在调用业务部门1的数据接口".fORMat(name))
# 调用方法
f1("Jack")
  • 在inner函数的定义部分也加上一个参数,调用func函数的时候传递这个参数,很好理解吧?可问题又来了,那么另外一个部门调用的f2有2个参数呢?f3有3个参数呢?你怎么传递?很简单,我们有*args和**kwargs嘛!号称“万能参数”!简单修改一下上面的代码:
def outer(func):
	def inner(*args, *kwargs):
		print("认证成功")
		result = func(*args, **kwargs)
		print("日志添加成功")
		return result
	return inner
@outer
def f1(name, age):
	print("{}正在调用业务部门1的数据接口".format(name))
# 调用方法
f1("jack", 19)
  • 一个函数可以被多个函数装饰吗?可以的!看下面的例子:
	def outer1(func):
    def inner(*args,**kwargs):
        print("认证成功!")
        result = func(*args,**kwargs)
        print("日志添加成功")
        return result
    return inner


def outer2(func):
    def inner(*args,**kwargs):
        print("一条欢迎信息。。。")
        result = func(*args,**kwargs)
        print("一条欢送信息。。。")
        return result
    return inner


@outer1
@outer2
def f1(name,age):
    print("%s 正在连接业务部门1数据接口......"%name)

# 调用方法
f1("jack",18)
  • 更进一步,装饰器自己可以有参数吗?可以的!看下面的例子:
	# 认证函数
	def  auth(request,kargs):
	    print("认证成功!")
	    
	# 日志函数
	def log(request,kargs):
	    print("日志添加成功")
	    
	# 装饰器函数。接收两个参数,这两个参数应该是某个函数的名字。
	def Filter(auth_func,log_func):
	    # 第一层封装,f1函数实际上被传递给了main_fuc这个参数
	    def outer(main_func):
	        # 第二层封装,auth和log函数的参数值被传递到了这里
	        def wrapper(request,kargs):
	            # 下面代码的判断逻辑不重要,重要的是参数的引用和返回值
	            before_result = auth(request,kargs)
	            if(before_result != None):
	                return before_result;
	
	            main_result = main_func(request,kargs)
	            if(main_result != None):
	                return main_result;
	
	            after_result = log(request,kargs)
	            if(after_result != None):
	                return after_result;
	        return wrapper
	    return outer
	# 注意了,这里的装饰器函数有参数哦,它的意思是先执行filter函数。然后将filter函数的返回值作为装饰器函数的名字返回到这里。所以,Filter(auth,log) = outer , @Filter(auth,log) =  @outer
	@Filter(auth,log)
	def f1(name,age):
	    print("%s 正在连接业务部门1数据接口......"%name)
	
	# 调用方法
	f1("jack",18)

二.参考博客

--结束END--

本文标题: Python3中的装饰器

本文链接: https://www.lsjlt.com/news/185686.html(转载时请注明来源链接)

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