Python,Day4 - Python基础4

1、装饰器

装饰器本质是函数,装饰其他函数,就是为其他函数添加附加功能。

原则:1.不能修改被装饰的函数的源代码

    2.不能修改被装饰的函数的调用方式

 

实现装饰器 知识储备

1.函数即“变量”

2.高阶函数

        a.把一个函数当作实参传给另外一个函数(在不修改被装饰函数源代码的情况下 为其添加功能)

        b.返回值中包含函数名(不修改函数的调用方式)

3.嵌套函数

 

高阶函数+嵌套函数 = 装饰器

 

高阶函数#变量可以指向函数,函数的参数能接收变量,那么一个函数就可以接收另一个函数作为参数,这种函数就称之为高阶函数。
嵌套函数:在一个函数体内创建另外一个函数,这种函数就叫内嵌函数(基于python支持静态嵌套域)


知识回顾

 高阶函数

def bar():
    print ("in the bar")
def foo(func):
    res=func()
    return res
foo(bar)
#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
# Author:DCCimport 
import time
def bar():
    time.sleep(2)
    print("in the bar")
def test1(func):
    start_time=time.time()
    func()
    stop_time=time.time()
    print("run time is %s" %(stop_time-start_time))
test1(bar)


嵌套函数


y = 10
# def test():
#     y+=1
#     print y
def test():    
    # global y
    y = 2    
    print(y)
test()
print(y)
def dad():
    m = 1    
    def son():
        n = 2        
        print('--->', m + n)    
    print('-->',m)
    son()
dad()



注:函数是存在内存中的,只有退出程序后函数才从内存中删除。如果想删除内存中的函数,用del


匿名函数

lambda x:x*3
calc = lambda x:x*3
print(calc(3))

运行结果:

9


装饰器


(1)单独以f1为例:

def w1(func):
    def inner():
        # 验证1
        # 验证2
        # 验证3
        return func()
    return inner
 
@w1
def f1():
    print 'f1'

当写完这段代码后(函数未被执行、未被执行、未被执行),python解释器就会从上到下解释代码,步骤如下:

  1. def w1(func):  ==>将w1函数加载到内存

  2. @w1

没错,从表面上看解释器仅仅会解释这两句代码,因为函数在没有被调用之前其内部代码不会被执行。

从表面上看解释器着实会执行这两句,但是 @w1 这一句代码里却有大文章,@函数名 是python的一种语法糖。

如上例@w1内部会执行一下操作:

  • 执行w1函数,并将 @w1 下面的 函数 作为w1函数的参数,即:@w1 等价于 w1(f1)
    所以,内部就会去执行:
        def inner:
            #验证
            return f1()   # func是参数,此时 func 等于 f1
        return inner     # 返回的 inner,inner代表的是函数,非执行函数
    其实就是将原来的 f1 函数塞进另外一个函数中

  • 将执行完的 w1 函数返回值赋值给@w1下面的函数的函数名
    w1函数的返回值是:
       def inner:
            #验证
            return 原来f1()  # 此处的 f1 表示原来的f1函数
    然后,将此返回值再重新赋值给 f1,即:
    新f1 = def inner:
                #验证
                return 原来f1() 
    所以,以后业务部门想要执行 f1 函数时,就会执行 新f1 函数,在 新f1 函数内部先执行验证,再执行原来的f1函数,然后将 原来f1 函数的返回值 返回给了业务调用者。
    如此一来, 即执行了验证的功能,又执行了原来f1函数的内容,并将原f1函数返回值 返回给业务调用着



(2)问答时间

问题:一个函数可以被多个装饰器装饰吗?

def w1(func):
    def inner(*args,**kwargs):
        # 验证1
        # 验证2
        # 验证3
        return func(*args,**kwargs)
    return inner
 
def w2(func):
    def inner(*args,**kwargs):
        # 验证1
        # 验证2
        # 验证3
        return func(*args,**kwargs)
    return inner
 
 
@w1
@w2
def f1(arg1,arg2,arg3):
    print 'f1'



2、生成器


列表生成式(中括号)

优点:使代码更简洁,也可以执行函数

list=[ i*2 for i in range(10)]
print(list)

运行结果

[0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18]

注:range默认是从0开始的。


通过列表生成式,我们可以直接创建一个列表。但是,受到内存限制,列表容量肯定是有限的。而且,创建一个包含100万个元素的列表,不仅占用很大的存储空间,如果我们仅仅需要访问前面几个元素,那后面绝大多数元素占用的空间都白白浪费了。

所以,如果列表元素可以按照某种算法推算出来,那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢?这样就不必创建完整的list,从而节省大量的空间。在Python中,这种一边循环一边计算的机制,称为生成器:generator。

要创建一个generator,有很多种方法。第一种方法很简单,只要把一个列表生成式的[]改成(),就创建了一个generator:

l是一个list[],g是一个generator()

generator保存的是算法,每次调用next(g),就计算出g的下一个元素的值,直到计算到最后一个元素,没有更多的元素时,抛出StopIteration的错误。

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
# Author:DCC

l = [x * x for x in range(5)]
print(l)
g = (x * x for x in range(5))
print(g)
print(next(g))
print(next(g))
print(next(g))
print(next(g))
print(next(g))
print(next(g))

#运行结果
[0, 1, 4, 9, 16]
<generator object <genexpr> at 0x00000000006969E8>
1
9
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration


小结:生成器与列表的区别

生成器:调用的时候才会生成

列表:先执行出所有的值



用函数制作生成器

斐波拉契数列:

def fib(max):
    n, a, b = 0, 0, 1
    while n < max:
        print(b)
        a, b = b, a + b
        n = n + 1
    return 'done'
fib(10)

#运行结果
1
3
8
21
55

a, b = b, a + b

相当于

= (b, a + b) # t是一个tuple

= t[0]
= t[1]


******yield 将print(b)改为yield b,fib函数变成generator
def fib(max):
    n,a,b = 0,0,1
    while n < max:
        #print(b)
        yield  b
        a,b = b,a+b
        n += 1
    return 'done'
print(fib(5))
print(fib(5).__next__())
print(fib(5).__next__())

#运行结果
<generator object fib at 0x000001CDB2D511A8>
1

通过yield实现在单线程的情况下实现并发运算的效果, send的使用

import time
def consumer(name):
    print("%s 准备吃包子啦!" %name)
    while True:
       baozi = yield
       print("包子[%s]来了,被[%s]吃了!" %(baozi,name))
def producer(name):
    c = consumer('A')
    c2 = consumer('B')
    c.__next__()
    c2.__next__()
    print("老子开始准备做包子啦!")
    for i in range(5):
        time.sleep(1)
        print("做了2个包子!")
        c.send(i)
        c2.send(i)
producer("dcc")

#运行结果
A 准备吃包子啦!
B 准备吃包子啦!
老子开始准备做包子啦!
做了2个包子!
包子[0]来了,被[A]吃了!
包子[0]来了,被[B]吃了!
做了2个包子!
包子[1]来了,被[A]吃了!
包子[1]来了,被[B]吃了!
做了2个包子!
包子[2]来了,被[A]吃了!
包子[2]来了,被[B]吃了!
做了2个包子!
包子[3]来了,被[A]吃了!
包子[3]来了,被[B]吃了!
做了2个包子!
包子[4]来了,被[A]吃了!
包子[4]来了,被[B]吃了!

注:

__next__ 只会调用yield

send不仅会调用yield,野会给yield传个值



3、迭代器

Iterable:可迭代的

Iterator:迭代器

凡是可作用于for循环的对象都是Iterable类型;

凡是可作用于next()函数的对象都是Iterator类型,它们表示一个惰性计算的序列;

简而言之:

1.可用于for循环的

2.有next方法的就可以成为迭代器

集合数据类型如listdictstr等是Iterable但不是Iterator,不过可以通过iter()函数获得一个Iterator对象。

这些可以直接作用于for循环的对象统称为可迭代对象:Iterable

可以使用isinstance()判断一个对象是否是Iterable对象

可以被next()函数调用并不断返回下一个值的对象称为迭代器:Iterator。

>>> from collections import Iterator
>>> isinstance((x for x in range(10)), Iterator)
True
>>> isinstance([], Iterator)
False
>>> isinstance({}, Iterator)
False
>>> isinstance('abc', Iterator)
False


生成器都是Iterator对象,但listdictstr虽然是Iterable,却不是Iterator

listdictstrIterable变成Iterator可以使用iter()函数:

>>> isinstance(iter([]), Iterator)
True
>>> isinstance(iter('abc'), Iterator)
True


实例

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
# Author:DCC

import time

def timer(func):    
    def deco(*args,**kwargs):        
        # def warpper(*args,**kwargs):
        start_time = time.time()
        func(*args,**kwargs)
        stop_time = time.time()        
        print("the func run time is %s" % (stop_time-start_time) )    
    return deco

@timer # test1 = timer(test1)
def test1():
    time.sleep(3)    
    print("in the test1")

@timer # test2 = timer(test2) =deco
def test2(name,age):    
    print(name,age)    
    print("in the test2")

test1()
test2("dcc","2;5")


4、json的简单实用

json官方说明参见:http://json.org/

Python操作json的标准api库参考:http://docs.python.org/library/json.html

重要函数

  • 编码:把一个Python对象编码转换成Json字符串   json.dumps()

  • 解码:把Json格式字符串解码转换成Python对象   json.loads()

>>> import json
>>> info = {
    "name":"test",
    "age":"25",
    "sex":"man",
    "type":{"name1":"test1","parameter":["1","2"]}
}
>>> print(type(info))
<class 'dict'>
>>> j = json.dumps(info)
>>> print(j)
{"sex": "man", "type": {"name1": "test1", "parameter": ["1", "2"]}, "age": "25", "name": "test"}
>>> d = json.loads(j)
>>> print(d)
{'age': '25', 'type': {'name1': 'test1', 'parameter': ['1', '2']}, 'sex': 'man', 'name': 'test'}
>>> print(type(d))
<class 'dict'>

sort_keys(对dict对象进行排序,我们知道默认dict是无序存放的)

#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
# Author:DCC

import json
data1 = {'b':789,'c':456,'a':123}
data2 = {'a':123,'b':789,'c':456}
d1 = json.dumps(data1,sort_keys=True)
d2 = json.dumps(data2)
d3 = json.dumps(data2,sort_keys=True)
print(d1)
print(d2)
print(d3)

#运行结果
{"a": 123, "b": 789, "c": 456}
{"b": 789, "a": 123, "c": 456}
{"a": 123, "b": 789, "c": 456}

indent 解码缩进
#!/usr/bin/env python
#-*- coding:utf-8 -*-
# Author:DCC

data1 = {'b':789,'c':456,'a':123}
d1 = json.dumps(data1,sort_keys=True,indent=4)
d2 = json.dumps(data1,sort_keys=True)
print(d1)
print(d2)

#运行结果

{
    "a": 123,
    "b": 789,
    "c": 456
}
{"a": 123, "b": 789, "c": 456}

用于序列化的两个模块

  • json,用于字符串 和 python数据类型间进行转换

  • pickle,用于python特有的类型 和 python的数据类型间进行转换

Json模块提供了四个功能:dumps、dump、loads、load

pickle模块提供了四个功能:dumps、dump、loads、load

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