python入门：函数进阶(名称空间,闭包,装饰器）
一、名称空间
又名name space，比如变量x=1，那么名称空间正是存放名字x与1绑定关系的地方
名称空间共3种，分别如下：
- locals： 是函数内的名称空间，包括局部变量和形参
- globals： 全局变量，函数定义所在模块的名字空间
- builtins： 内置模块的名字空间
不同变量的作用域不同是由这个变量所在的命名空间决定的。
作用域即范围
- 全局范围： 全局存活，全局有效
- 局部范围： 临时存活，局部有效
查看作用域方法globals(),locals()
作用域查找顺序：
level = 'L0'
n = 22
def func():
level = 'L1'
n = 33
print(locals())
def outer():
n = 44
level = 'L2'
print(locals(), n)
def inner():
level = 'L3'
print(locals(), n) # 此处打印的n是多少?
inner()
outer()
func()
问题：在inner()里的打印的n的值是多少？
LEGB 代表名字查找顺序：locals —> enclosing function —> globals —> __builtins__
- locals 是函数内的名字空间，包括局部变量和形参
- enclosing 外部嵌套函数的名字空间
- globals 全局变量，函数定义所在模块的名字空间
- building 内置模块的名字空间
二、闭包
定义： 即函数定义和函数表达式位于另一个函数的函数体内（嵌套函数）。
而且，这些内部函数可以访问它们所在的外部函数中声明的所有局部变量、参数。当其中一个这样的内部函数在包含它们的外部函数之外被调用时，就形成闭包。也就是说，内部函数会在外部函数返回后被执行。而当这个内部函数执行时，它仍然必需访问其它外部函数的局部变量、参数以及其它内部函数。这些局部变量，参数和函数声明（最初时）的值是外部函数时的值，但也会收到内部函数的影响。
def outer():
name = 'mike'
def inner():
print('在inner里打印外层函数的变量', name)
return inner
f = outer()
f()
闭包的意义：返回的函数对象，不仅仅是一个函数对象，在该函数外还包囊了一层作用域，这使得，该函数无论在何处调用，优先使用自己外层包囊的作用域
三、装饰器
比如一家视频网站，有如下板块
def home():
print("---首页----")
def america():
print("----欧美专区----")
def japan():
print("----日韩专区----")
def henan():
print("----河南专区----")
现在需求是要对“欧美"和”河南“专区进行收费，也就是登录之后才能看到，刚开始实现如下，每个板块里调用就可以了
user_status = False # 用户登录了就把这个改成True
def login():
_username = 'mike'
_password = '123'
global user_staus
if user_status == False:
username = input('请输入用户名:').strip()
password = input('请输入密码:').strip()
if username == _username and password == _password:
print('欢迎光临,%s' % username)
user_staus = True
else:
print('用户名或密码错误，请重新输入!')
else:
print('用户已登录，验证通过!')
def home():
print('首页'.center(20, '-'))
def america():
login() # 执行前加上验证
print('欧美专区'.center(20, '-'))
def japan():
print('日韩专区'.center(20, '-'))
def henan():
login() # 执行前加上验证
print('河南专区'.center(20, '-'))
home()
america()
henan()
你很自信的提交到代码给team leader审核，没有几分钟之后，代码被打回了，原因是：如果有很多需要加认证模块，你的代码虽然实现了功能，但是需要更改需要加认证的各个模块的代码，这直接违反了软件开发中的一个”开放-封闭“原则，简单来说，它规定已经实现的功能代码不允许被修改，但可以扩展，即：
- 封闭： 已实现的功能代码块不应该被修改
- 开放： 对现有功能的扩展开放
经过思考之后，想到了解决方案，不改源代码可以呀，可以用高阶函数：就是把一个函数当做一个参数传给另外一个函数，只需要写一个认证方法，每次调用需要验证的功能时，直接把这个功能的函数名当做一个参数传给我的验证模块就可以了，代码如下：
user_status = False # 用户登录了就把这个改成True
def login(func):
_username = 'mike'
_password = '123'
global user_status
if user_status == False:
username = input('请输入用户名:').strip()
password = input('请输入密码:').strip()
if username == _username and password == _password:
print('欢迎光临,%s' % username)
user_status = True
else:
print('用户名或密码错误，请重新输入!')
if user_status == True:
func() # 看这里看这里，只要验证通过了，就调用相应功能
# else:
# print('用户已登录，验证通过!')
def home():
print('首页'.center(20, '-'))
def america():
# login() # 执行前加上验证
print('欧美专区'.center(20, '-'))
def japan():
print('日韩专区'.center(20, '-'))
def henan():
# login() # 执行前加上验证
print('河南专区'.center(20, '-'))
home()
login(america) # 需要验证就调用login，把需要验证的功能，当做一个参数传给login
# america()
# henan()
login(henan)
终于实现了老板的要求，不改变原功能代码的前提下，给功能加上了验证，此时隔壁老王来了，你跟他分享了你写的代码，老王看后，笑笑说，你这个代码还是改改吧，要不然会被开除，WHAT？会开除，明明实现了功能呀，老王讲，没错，你功能是实现了，但是你又犯了一个大忌，什么大忌？你改变了调用方式呀，想一想，现在每个需要认证的模块，都必须调用你的login（）方法，并把自己的函数名传给你，之前可不是这么调用的，试想，如果有100个模块需要认证，那这100个模块都得改变调用方式，这么多模块肯定不止是一个人写的，让每个人再去修改调用方式才能加上认证，你会被骂死的。。。。你觉得老王说的对，但问题是，如何即不改变原功能代码，又不改变原有调用方式，还能加上认证呢？你酷似不得其解，
老王说：学过匿名函数没有？
你：学过，就是lambda，
老王：那lambda与正常函数的区别是什么？
你：最直接的区别是，正常函数定义时需要写名字，但lambda不需要
老王：没错，那lambda定好后，为了多次调用，可否也给它命个名？
你：可以呀，可以写成plus= lambda x：x+1 类似这样，以后再调用plus就可以了，但这样不就失去了lambda的意义了，明明人家叫匿名函数呀，你起来名字有什么用呢？
老王：我不是要给你讨论它的意义，我想通过这个让你明白一个事实，说这老王在画板上面谢了以下代码：
def plus(n):
return n+1
plus2 = lambda x:x+1
老王：上面这种写法是不是代表同样的意思？
你：是的
老王：我给lambda X：X+1 起了个名字叫plus2，是不是相当于def plus2(x)?
你：你还别说，还真是，但老王呀，你想说明什么？
老王：没啥，只想告诉你，给函数赋值变量名就像def func_name 是一样的效果，如下面的plus(n）函数，你调用时可以用plus名，还可以再起个其它名字，如：
calc = plus calc(n)
你明白想传达什么意思了么？
你：不太明白
老王：你之前写的下面这段调用认证的代码
home() login(america) # 需要验证就调用login，把需要验证的功能，当做一个参数传给login # america() # henan() login(henan)
老王：你之所改变了调用方式，是因为用户每次调用时需要执行login(henan)，类似的。其实稍一改就可以了呀
home() america=login(america) # 需要验证就调用login，把需要验证的功能，当做一个参数传给login henan=login(henan)
这样，其他人调用henan时，其实相当于调用了login(henan)，通过login里的验证后，就会自动调用henan功能
你：我靠，还真是，老王，你牛B，不过，等等，我这样写好之后，那用户调用时，应该是下面这个样子
home() america=login(america) # 需要验证就调用login，把需要验证的功能，当做一个参数传给login henan=login(henan) # 那用户调用时依然写 america()
但问题在于，还不等用户调用，你的america=login(america）就会先自己把america执行了呀。。。，你应该等用户调用的时候，再执行才对呀，不信是给你看。。。
老王：你说的没错，这样搞会出现这个问题？但你想想有没有解决办法呢？
你：你指点思路呀
老王：算了，估计你也想不出来。。。学过嵌套函数没有？
你：yes，然后呢？
老王：想实现一开始你写的america=login(america)不触发你函数的执行，只需要在这个login里面再定义一层函数，第一次调用america=login(america)只调用到外层login，这个login虽然会执行，但不会触发认证了，因为认证的所有代码被封装在login里层的新定义的函数里了，login值返回里层函数的函数名，这样下次再执行america()时，就会调用里层函数啦
你：什么？什么意思？懵逼了
老王：还是给你看代码吧
def login(func): # 把要执行的模块从这里传进来
def inner(): # 再定义一层函数
_username = 'mike'
_password = '123'
global user_status
if user_status == False
username = input('请输入用户名:').strip()
password = input('请输入密码:').strip()
if username == _username and password == _password:
print('欢迎登录成功, %s' % username)
user_status = True
else:
print('输入的用户名或密码错误！')
if user_status == True:
func() # 看这里看这里，只要验证通过了，就调用相应功能
return inner # 用户调用login时，只会返回inner的内存地址，下次再调用时加上（）才会执行inner函数
老王：这是开发中一个常用的玩法，叫语法糖，官方名称：装饰器，其实上面的写法，还可以更简单，可以把下面代码去掉
america = login(america) #你在这里相当于把america这个函数替换了
只在你要装饰的函数上面加上下面代码：
@login
def america():
# login() # 执行前加上验证
print('欧美专区'.center(20, '-'))
def japan():
print('日韩专区'.center(20, '-'))
@login
def henan():
# login() # 执行前加上验证
print('河南专区'.center(20, '-'))
效果是一样的，然后你给‘河南专区”板块加上了一个参数，然后出错了
你：老王，这么传个参数就不行了呢？
老王：那必然呀，你调用henan时，其实是相当于调用的login，你的henan第一次调用时nenan=login（henan），login就返回了inner的内存地址，第2次用户自己调用henan(“电影"）,实际上相当于调用的时inner，但你的inner定义时病没有设置参数，但你给它传了参数，所以自然报错了呀：
你：但是版块需要传参数呀，不传不行呀。。
老王：稍作改动便可，如果有多个参数，可以用非固定参数：*args,**kwargs...
代码如下：
user_status = False
def login(func): # 把要执行的模块从这里传进来
def inner(*args, **kwargs): # 再定义一层函数
_username = 'mike'
_password = '123'
global user_status
if user_status == False:
username = input('请输入用户名:').strip()
password = input('请输入密码:').strip()
if username == _username and password == _password:
print('欢迎登录成功, %s' % username)
user_status = True
else:
print('输入的用户名或密码错误！')
if user_status == True:
func(*args, **kwargs) # 看这里看这里，只要验证通过了，就调用相应功能
return inner # 用户调用login时，只会返回inner的内存地址，下次再调用时加上（）才会执行inner函数
def home():
print('首页'.center(20, '-'))
@login
def america():
# login() # 执行前加上验证
print('欧美专区'.center(20, '-'))
def japan():
print('日韩专区'.center(20, '-'))
@login
def henan(style):
'''
:param style: 喜欢看什么节目，就传进来
:return:
'''
# login() # 执行前加上验证
print('湖南专区'.center(20, '-'))
home()
henan = login(henan)
america()
henan('快乐大本营')
四、带参数装饰器
新的需求：要允许用户选择用qq\weibo\weixin认证
user_status = False
def login(auth_type): # 把要执行的模块从这里传进来
def auth(func):
def inner(*args, **kwargs): # 再定义一层函数
if auth_type == 'qq':
_username = 'mike'
_password = '123'
global user_status
if user_status == False:
username = input('请输入用户名:').strip()
password = input('请输入密码:').strip()
if username == _username and password == _password:
print('欢迎登录成功, %s' % username)
user_status = True
else:
print('输入的用户名或密码错误！')
if user_status == True:
func(*args, **kwargs) # 看这里看这里，只要验证通过了，就调用相应功能
else:
print('只能qq登录')
return inner # 用户调用login时，只会返回inner的内存地址，下次再调用时加上（）才会执行inner函数
return auth
def home():
print('首页'.center(20, '-'))
@login('qq')
def america():
# login() # 执行前加上验证
print('欧美专区'.center(20, '-'))
def japan():
print('日韩专区'.center(20, '-'))
@login('weibo')
def henan(style):
'''
:param style: 喜欢看什么节目，就传进来
:return:
'''
# login() # 执行前加上验证
print('湖南专区'.center(20, '-'))
home()
henan = login(henan)
america()
henan('快乐大本营')
