Python學習之旅-17

裝飾器

一 什麼是裝飾器

器即函數
裝飾即修飾，意指爲其他函數添加新功能
裝飾器定義：本質就是函數，功能是爲其他函數添加新功能

二 裝飾器需要遵循的原則

1.不修改被裝飾函數的源代碼（開放封閉原則）
2.爲被裝飾函數添加新功能後，不修改被修飾函數的調用方式

三 實現裝飾器知識儲備

裝飾器=高階函數+函數嵌套+閉包

四 高階函數

高階函數定義:
1.函數接收的參數是一個函數名
2.函數的返回值是一個函數名
3.滿足上述條件任意一個,都可稱之爲高階函數

def foo():
    print('我的函數名作爲參數傳給高階函數')
def gao_jie1(func):
    print('我就是高階函數1,我接收的參數名是%s' %func)
    func()
def gao_jie2(func):
    print('我就是高階函數2,我的返回值是%s' %func)
    return func
gao_jie1(foo)
gao_jie2(foo)

#高階函數應用1:把函數當做參數傳給高階函數
import time
def foo():
    print('from the foo')

def timmer(func):
    start_time=time.time()
    func()
    stop_time=time.time()
    print('函數%s 運行時間是%s' %(func,stop_time-start_time))
timmer(foo)
#總結:我們確實爲函數foo增加了foo運行時間的功能,但是foo原來的執行方式是foo(),現在我們需要調用高階函數timmer(foo),改變了函數的調用方式

#高階函數應用2:把函數名當做參數傳給高階函數,高階函數直接返回函數名
import time
def foo():
    print('from the foo')

def timmer(func):
    start_time=time.time()
    return func
    stop_time=time.time()
    print('函數%s 運行時間是%s' %(func,stop_time-start_time))
foo=timmer(foo)
foo()
#總結:我們確實沒有改變foo的調用方式,但是我們也沒有爲foo增加任何新功能

高階函數總結
1.函數接收的參數是一個函數名
　　作用:在不修改函數源代碼的前提下,爲函數添加新功能,
　　不足:會改變函數的調用方式
2.函數的返回值是一個函數名
　　作用:不修改函數的調用方式
　　不足:不能添加新功能

五 函數嵌套

def father(name):
    print('from father %s' %name)
    def son():
        print('from son')
        def grandson():
             print('from grandson')
        grandson()
    son()
father('father')

六 閉包

'''
閉包:在一個作用域裏放入定義變量,相當於打了一個包
'''
def father(name):
    def son():
        # name='alex'
        print('我爸爸是 [%s]' %name)
        def grandson():
            # name='wupeiqi'
            print('我爺爺是 [%s]' %name)
        grandson()
    son()

father('林海峯')

七 無參裝飾器

無參裝飾器=高級函數+函數嵌套

基本框架

#這就是一個實現一個裝飾器最基本的架子
def timer(func):
    def wrapper():
        func()
    return wrapper

加上參數

def timer(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        func(*args,**kwargs)
    return wrapper

加上功能

import time
def timer(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        start_time=time.time()
        func(*args,**kwargs)
        stop_time=time.time()
        print('函數[%s],運行時間是[%s]' %(func,stop_time-start_time))
    return wrapper

加上返回值

import time
def timer(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        start_time=time.time()
        res=func(*args,**kwargs)
        stop_time=time.time()
        print('函數[%s],運行時間是[%s]' %(func,stop_time-start_time))
        return res
    return wrapper

使用裝飾器

def cal(array):
    res=0
    for i in array:
        res+=i
    return res

cal=timer(cal)
cal(range(10))

語法糖@

@timer  #@timer就等同於cal=timer(cal)
def cal(array):
    res=0
    for i in array:
        res+=i
    return res

cal(range(10))

八 裝飾器應用示例

user_list=[
    {'name':'alex','passwd':'123'},
    {'name':'linhaifeng','passwd':'123'},
    {'name':'wupeiqi','passwd':'123'},
    {'name':'yuanhao','passwd':'123'},
]

current_user={'username':None,'login':False}

def auth_deco(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        if current_user['username'] and current_user['login']:
            res=func(*args,**kwargs)
            return res
        username=input('用戶名: ').strip()
        passwd=input('密碼: ').strip()

        for index,user_dic in enumerate(user_list):
            if username == user_dic['name'] and passwd == user_dic['passwd']:
                current_user['username']=username

                current_user['login']=True
                res=func(*args,**kwargs)
                return res
                break
        else:
            print('用戶名或者密碼錯誤,重新登錄')

    return wrapper

@auth_deco
def index():
    print('歡迎來到主頁面')

@auth_deco
def home():
    print('這裏是你家')

def shopping_car():
    print('查看購物車啊親')

def order():
    print('查看訂單啊親')

print(user_list)
# index()
print(user_list)
home()

user_list=[
    {'name':'alex','passwd':'123'},
    {'name':'linhaifeng','passwd':'123'},
    {'name':'wupeiqi','passwd':'123'},
    {'name':'yuanhao','passwd':'123'},
]

current_user={'username':None,'login':False}
def auth(auth_type='file'):
    def auth_deco(func):
        def wrapper(*args,**kwargs):
            if auth_type == 'file':
                if current_user['username'] and current_user['login']:
                    res=func(*args,**kwargs)
                    return res
                username=input('用戶名: ').strip()
                passwd=input('密碼: ').strip()

                for index,user_dic in enumerate(user_list):
                    if username == user_dic['name'] and passwd == user_dic['passwd']:
                        current_user['username']=username
                        current_user['login']=True
                        res=func(*args,**kwargs)
                        return res
                        break
                else:
                    print('用戶名或者密碼錯誤,重新登錄')
            elif auth_type == 'ldap':
                print('巴拉巴拉小魔仙')
                res=func(*args,**kwargs)
                return res
        return wrapper
    return auth_deco


#auth(auth_type='file')就是在運行一個函數,然後返回auth_deco,所以@auth(auth_type='file')
#就相當於@auth_deco,只不過現在,我們的auth_deco作爲一個閉包的應用,外層的包auth給它留了一個auth_type='file'參數
@auth(auth_type='ldap')
def index():
    print('歡迎來到主頁面')

@auth(auth_type='ldap')
def home():
    print('這裏是你家')

def shopping_car():
    print('查看購物車啊親')

def order():
    print('查看訂單啊親')

# print(user_list)
index()
# print(user_list)
home()

九 超時裝飾器

import sys,threading,time
class KThread(threading.Thread):
    """A subclass of threading.Thread, with a kill()
    method.
    Come from:
    Kill a thread in Python:
    http://mail.python.org/pipermail/python-list/2004-May/260937.html
    """
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        threading.Thread.__init__(self, *args, **kwargs)
        self.killed = False
    def start(self):
        """Start the thread."""
        self.__run_backup = self.run
        self.run = self.__run      # Force the Thread to install our trace.
        threading.Thread.start(self)
    def __run(self):
        """Hacked run function, which installs the
        trace."""
        sys.settrace(self.globaltrace)
        self.__run_backup()
        self.run = self.__run_backup
    def globaltrace(self, frame, why, arg):
        if why == 'call':
          return self.localtrace
        else:
          return None
    def localtrace(self, frame, why, arg):
        if self.killed:
          if why == 'line':
            raise SystemExit()
        return self.localtrace
    def kill(self):
        self.killed = True
class Timeout(Exception):
    """function run timeout"""
def timeout(seconds):
    """超時裝飾器，指定超時時間
    若被裝飾的方法在指定的時間內未返回，則拋出Timeout異常"""
    def timeout_decorator(func):
        """真正的裝飾器"""
        def _new_func(oldfunc, result, oldfunc_args, oldfunc_kwargs):
            result.append(oldfunc(*oldfunc_args, **oldfunc_kwargs))

        def _(*args, **kwargs):
            result = []
            new_kwargs = { # create new args for _new_func, because we want to get the func return val to result list
                'oldfunc': func,
                'result': result,
                'oldfunc_args': args,
                'oldfunc_kwargs': kwargs
            }
            thd = KThread(target=_new_func, args=(), kwargs=new_kwargs)
            thd.start()
            thd.join(seconds)
            alive = thd.isAlive()
            thd.kill() # kill the child thread
            if alive:
                raise Timeout(u'function run too long, timeout %d seconds.' % seconds)
            else:
                return result[0]
        _.__name__ = func.__name__
        _.__doc__ = func.__doc__
        return _
    return timeout_decorator
@timeout(5)

def method_timeout(seconds, text):
    print('start', seconds, text)
    time.sleep(seconds)
    print('finish', seconds, text)
    return seconds

method_timeout(6,'asdfasdfasdfas')