python函式裝飾器

為何要用裝飾器

軟體的設計應該遵循開放封閉原則，即對擴充套件是開放的，而對修改是封閉的。對擴充套件開放，意味著有新的需求或變化時，可以對現有**進行擴充套件，以適應新的情況。對修改封閉，意味著物件一旦設計完成，就可以獨立完成其工作，而不要對其進行修改。

軟體包含的所有功能的源**以及呼叫方式，都應該避免修改，否則一旦改錯，則極有可能產生連鎖反應，最終導致程式崩潰，而對於上線後的軟體，新需求或者變化又層出不窮，我們必須為程式提供擴充套件的可能性，這就用到了裝飾器。

二裝飾器的實現

函式裝飾器分為：無參裝飾器和有參裝飾兩種，二者的實現原理一樣，都是』函式巢狀+閉包+函式物件』的組合使用的產物。

2.1 無參裝飾器的實現

#  如果想要為下面函式新增執行時間的功能

import time
def index():
time.sleep(3)
print('welcome to the index page』)
return 200
index() #函式執行
# 遵循不修改被裝飾物件源**的原則，我們想到的解決方法可能是這樣
start_time=time.time()
index() #函式執行
stop_time=time.time()
print('run time is %s' %(stop_time-start_time))

start_time=time.time()

res=func()

stop_time=time.time()

print('run time is %s' %(stop_time-start_time))

return res

# 但之後函式的呼叫方式都需要統一改成

# 這便違反了不能修改被裝飾物件呼叫方式的原則，於是我們換一種為函式體傳值的方式，即將值包給函式，如下

def timer(func):

start_time=time.time()

res=func()

stop_time=time.time()

print('run time is %s' %(stop_time-start_time))

return res

# 至此我們便實現了乙個無參裝飾器timer，可以在不修改被裝飾物件index源**和呼叫方式的前提下為其加上新功能。但我們忽略了若被裝飾的函式是乙個有參函式，便會丟擲異常

def home(name):

time.sleep(5)

print('welcome to the home page',name)

home=timer(home)

home('egon')

#丟擲異常

def timer(func):

start_time=time.time()

res=func(*args,**kwargs)

stop_time=time.time()

print('run time is %s' %(stop_time-start_time))

return res

'''此時我們就可以用timer來裝飾帶引數或不帶引數的函式了，但是為了簡潔而優雅地使用裝飾器，python提供了專門的裝飾器語法來取代index=timer(index)的形式，需要在被裝飾物件的正上方單獨一行新增@timer,當直譯器解釋到@timer時就會呼叫timer函式，且把它正下方的函式名當做實參傳入，然後將返回的結果重新賦值給原函式名'''

@timer # index=timer(index)

def index():

time.sleep(3)

print('welcome to the index page')

return 200

@timer # index=timer(home)

def home(name):

time.sleep(5)

print('welcome to the home page』,name)

如果我們有多個裝飾器，可以疊加多個

@deco3

@deco2

@deco1

def index():

pass

# 疊加多個裝飾器也無特殊之處，上述**語義如下：

index=deco3(deco2(deco1(index)))

有參裝飾器的實現

#  了解無參裝飾器的實現原理後，我們可以再實現乙個用來為被裝飾物件新增認證功能的裝飾器，實現的基本形式如下

def deco(func):
# 編寫基於檔案的認證,認證通過則執行res=func(*args,**kwargs),並返回res
def deco(func):
if driver == 'file':
# 編寫基於檔案的認證,認證通過則執行res=func(*args,**kwargs),並返回res
elif driver == 'mysql':
# 編寫基於mysql認證,認證通過則執行res=func(*args,**kwargs),並返回res
def auth(driver):
def deco(func):
……return deco
# 此時我們就實現了乙個有參裝飾器，使用方式如下
# 先呼叫auth_type(driver='file')，得到@deco，deco是乙個閉包函式，
# 包含了對外部作用域名字driver的引用，@deco的語法意義與無參裝飾器一樣
@auth(driver='file') 
def index(): 
pass
@auth(driver='mysql') 
def home():
pass 
# 可以使用help(函式名)來檢視函式的文件注釋，本質就是檢視函式的doc屬性，但對於被裝飾之後的函式，檢視文件注釋
@timer
def home(name):
'''home page function
:param name: str
:return: none
'''time.sleep(5)
print('welcome to the home page',name)
print(help(home))
'''# 列印結果：
none
def timer(func):
start_time=time.time()
res=func(*args,**kwargs)
stop_time=time.time()
print('run time is %s' %(stop_time-start_time))
return res
# 按照上述方式來實現保留原函式屬性過於麻煩，functools模組下提供乙個裝飾器wraps專門用來幫我們實現這件事，用法如下
from functools import wraps
def timer(func):
@wraps(func)
start_time=time.time()
res=func(*args,**kwargs)
stop_time=time.time()
print('run time is %s' %(stop_time-start_time))
return res

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