python基础4_1-装饰器(decorator)

定义:
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. 不能修改被装饰函数的调用方式

先看一个完整的装饰器的例子:

# Author: Mr.Xue
# 2019.10.23

"""
实现装饰的知识储备:
	1、函数即‘变量’
	2、高阶函数
	3、嵌套函数

高阶函数+嵌套函数--->装饰器
"""

import time

def timmer(func):
	def warpper(*args, **kwargs):
		start_time = time.time()
		func()
		stop_time = time.time()
		print('the func run time is %s' % (stop_time - start_time))
	return warpper

@timmer
def test1():
	time.sleep(3)
	print("in the func test1")

test1()

1、函数即“变量”
函数在内存中的存储机制:在内存中存储函数体,函数名作为门牌号
在这里插入图片描述
注:
python中的回收机制:不管是函数还是变量,一但"门牌号"不存在了,内存空间就会被回收

2、高阶函数
符合下面两个条件任何一个的就是高阶函数:

  1. 把一个函数名作为实参传给另一个函数
  2. 返回值中包含函数名
'''
第一种高阶函数:
把一个函数名作为实参传给另一个函数

--> 实现了不修改被装饰的函数bar代码的情况下为其添加新功能
'''

import time

def bar():
	time.sleep(3)
	print('in the bar')

def test(func):
	start_time = time.time()
	print(func)
	func() # run function bar
	stop_time = time.time()
	print("the func run time is %s" %(stop_time-start_time))

test(bar)

#x = bar # 函数即'变量'
#x()
'''
第二种高阶函数:
返回值中包含函数名

--> 不修改函数的调用方式
'''

import time

def bar():
	time.sleep(3)
	print('in the bar')

def test2(func):
	print(func) # func的内存地址
	return func #返回func的内存地址

print(test2(bar))
bar = test2(bar)
bar()

3、嵌套函数
在一个函数的函数体中还有一个用def声明函数

def foo():
	print("in the foo")
	def bar():
		print("in the bar")
	
	bar()

foo()

好啦,理解了上面的三个知识点之后,我们来一步步写一个装饰器,首先我们先定义两个函数test1、test2,再给两个函数添加新的功能,计算这两个函数的运行时间,怎么做呢,先定义一个高阶函数(上面提到的第一种高阶函数),将这两个函数当作参数传进去。


import time

def deco(func):
	start_time = time.time()
	func() # run function bar
	stop_time = time.time()
	print("the func run time is %s" %(stop_time-start_time))

def test1():
	time.sleep(3)
	print('in the test1')

def test2():
	time.sleep(3)
	print('in the test2')

deco(test1)
deco(test2)

现在我们完成了装饰器的原则之一,再不修改源代码的基础上给函数添加了新的功能。

看上去好像不难呀,接下来,只要我们改进代码,完成不修改函数的调用方式的这个原则,是不是就完成了呢,好,那我们将上面的高阶函数改写成第二种的高阶函数


import time

def deco(func):
	start_time = time.time()
	return func # 返回func函数的内存地址
	stop_time = time.time()
	print("the func run time is %s" %(stop_time-start_time))

def test1():
	time.sleep(3)
	print('in the test1')

def test2():
	time.sleep(3)
	print('in the test2')

test1 = deco(test1)
test2 = deco(test2)
test1() #没有修改调用方式,新功能却不见了
test2() #没有修改调用方式

利用了第二种高阶函数之后,我们完成了装饰器的另外一个原则,没有改变函数的调用方式,但是发现新功能却没有加上去,这时候只用高阶函数来实现装饰器好像有点困难啊,怎么办呢?好像进入死循环了呀。
不知道大家注意到没有,在上面那个装饰器的例子里面,有一行写着,“高阶函数+嵌套函数—>装饰器”,哦,那是不是我们再搞个嵌套函数就可以了呢,按照这个思路,我们继续往下走。


import time
def timer(func):
	def deco():
		start_time = time.time()
		func() # 调用func函数
		stop_time = time.time()
		print("the func run time is %s" %(stop_time-start_time))
	return deco

def test1():
	time.sleep(3)
	print('in the test1')

def test2():
	time.sleep(3)
	print('in the test2')

test1 = timer(test1)
test2 = timer(test2)
test1() #没有修改调用方式,新功能也加上去了
test2() #没有修改调用方式,新功能也加上去了

哇哦,现在就已经完成了装饰器了,只不过调用方式看上去比较lower而已,只要修改成标准写法就ok了。

怎么做呢,在要被装饰的函数头部,加上"@装饰器名字",就好啦。


import time
def timer(func):
	def deco():
		start_time = time.time()
		func() # 调用func函数
		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
def test2():
	time.sleep(3)
	print('in the test2')

test1()
test2() 

只是现在我们写的这个装饰器和上面那个还有一点区别,我们的装饰器没有参数,而上面的那个却有,接下来,我们继续完善完善。
给我们的内嵌函数加上两个非固定参数,这样就可以接收参数了,如下:


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

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

@timer
def test2(name, age): # 假如函数有参数怎么办
	time.sleep(3)
	print('in the test2', name, age)

test1()
test2("xue", 24) 

ok, all finish!

现在我们用装饰器写一个网站页面的需求:比如说,一共20个网站,其中除了首页不需要验证可以直接显示外,其他的都需要验证用户名密码才可以显示。

# Author: Mr.Xue
# 2019.10.24

import time
user, passwd = 'xue', 'abc123'

def auth(auth_type):
	print("auth_type: ", auth_type)
	def outer_warpper(func):
		def warpper(*args, **kwargs):
			print("warpper func args:", *args, **kwargs)
			if auth_type == 'local':
				username = input("Username: ")
				password = input("Password: ")
				if user == username and passwd == password:
					print("\033[32;1mUser has passed authentication\033[0m")
					res = func(*args, **kwargs)
					return res
				else:
					print("\033[31;1mInvalid username or password\033[0m")	
			elif auth_type == 'ldap':
				print('bu hui gao mao xian')
		return warpper
	return outer_warpper

def index():
	print("in the index")

@auth(auth_type='local')	#home = warpper(home) -> warpper
def home():
	print("in the home")
	return 'from home' # 假如函数有返回类型怎么办

@auth(auth_type='ldap')
def bbs():
	print('in the bbs')

index()
print(home())
bbs()
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