函数进阶之装饰器
一、闭包函数
1.1 定义:
何为闭：定义在函数内部的函数
何为包：定义在函数内部的函数引用外部函数的作用域的名字
1.定义在函数内部的函数
2.内部函数引用外部函数的名称空间的作用域的名字
如： def otter(x): x= 222 # 把x 放到外部函数的参数这样就不会将参数固定死 def inner()： print(x) 思路：闭包函数就是局部作用域和全局作用域的使用， 查找循序在定义阶段已经确定好，不会因为函数的调用位置的变化而变化
1.2 传参的两种方式：
1.直接传参： def inner(name): print(name) 2.通过闭包：内部函数数引用外部函数的变量（作用域）
def outter(name): # 为了让变量是一个不固定死的函数将name 传入外部函数括号
# name = 'coco' # 外部非全局作用域 怎么做
def inner():
print(name)
#如何
如图闭包函数的执行过程：：
inner 和res 就好比一座桥梁 建立在外部调用res（）—— 让内部inner（）函数执行def inner（）的关键
应用场景：
小爬虫
爬虫的本质就是爬取页面的html代码
从中获取到你想要的数据(url链接地址)
有了链接之后 你就可以顺着这个链接将所有的页面资源全部爬取下来
二、函数装饰器（装饰器其实也是闭包函数中的其中一种体现）
2.1 定义：器 》》》就是一个工具
装饰》》》给被装饰对象添加新的功能
2.2 为什么要用装饰器：因为现在我们在写项目的时候不可能一次性把所有的=功能都全部写完或则上线前客户需求改变，需要对函数添加新功能。那此时必须要用闭包函数，装饰器也是闭包函数的一种体现。
那我们在修改项目写装饰器之前，一定要遵循的了两个原则一个开放封闭原则。软件开发都应该遵循开放封闭原则。
开放封闭原则 对扩展是开放：>>>>何为？就是对项目的拓展功能是开放的，可以进行添加新的功能 对修改是封闭的：>>>>何为？就是对原函数的源代码和调用方式是封闭的 为什么说要对扩展是开放的呢？ 因为软件开发过程不可能一次性把所有的功能都考虑完全，肯定会有不同的新功能需要不停添加。也就是说需要我们不断地去扩展已经存在代码的功能，
这是非常正常的情况。 那为什么说对修改是封闭的呢？ 比如说已经上线运行的源代码，比如某个函数内部的代码是不建议直接修改的。因为函数的使用分为两个阶段：函数的定义阶段和函数的调用阶段。
因为你不确定这个函数究竟在什么地方被调用了，你如果粗暴的修改了函数内部的源代码，对整个程序造成的影响是不可控的。 总结一下就是：不修改源代码，不修改调用方式，同时还要加上新功能。 在Python中就可以使用装饰器来实现上面的需求。 注意：如果你能够保证自己的每一次修改都是准确无误、万无一失的，那你可以直接修改源代码。 什么是装饰器？ 从字面上讲它也是一个工具，装饰其他对象（可调用对象）的工具。 装饰器的本质 装饰器本质上可以是任意可调用对象，被装饰的对象也可以是任意可调用对象。
结论：
2.3 装饰器（可调用对象）必须遵循的两个原则：
1.不可以改变被装饰对象的源代码
2.不可改变被装饰对象（可调用对象）调用方式
2.4 装饰器的实际应用：
1.无参装饰器
# 装饰器：为何用装饰器： from functools import wraps def outer(func): @wraps(func) def inner(username,pwd): # 这里可以添加在原函数执行执行的功能（） # 验证用户名是字符大于6 if not (len(username) >= 6 and username.isalpha()): return False,'用户名输入不合法' res = func(username,pwd) # 验证密码大于6 # 这里可以添加原函数执行之后的功能（） if not len(pwd)>6: return False,'失败' return res return inner # 为了让外部调用巧妙设计 @outer def login(username, pwd): if not (username == 'jasonn' and pwd == '1234567'): return False,'登录失败' return True, '登录成功' rs =login('jasonn','1234567') # 执行函数的传参必须符合我们我们自己装饰添加功能的限制条件
print(rs) # (True, '登录成功')
从上面可以看出来装饰器的强大之处
#
季度末，公司的领导要给大家发绩效奖金了，就提议对这段日子所有人开发的成果进行审核，审核的标准是什么呢？就是统计每个函数的执行时间。
这个时候你要怎么做呀？
你一想，这好办，灵机一动装饰器呀：既不改变原函数，也能为其加新功能+语法糖@ 简直完美：
# 统计每个函数的运行时间 import time from functools import wraps def outer(func): @wraps(func) def inner(*args, **kwargs): start_time = time.time() print('开始计时') res = func(*args, **kwargs) # 函数加括号运行结束回到你调用的地方 print('运行时间%s' % (time.time() - start_time)) return res return inner # 原函数 @outer #index()= outer(index) # 以假乱真 def index(): # """ # :param 这是用户名：username # :param 用户密码：pwd # :return: # """ time.sleep(3) print('一会运行') index() # 开始计时 # 一会运行 # 运行时间3.000977039337158
2.有参数装饰器：用法和无参装饰器的基本一模一样，无法区别于在最外层套了一个可以进行传参。外界可以进行传参。
带参数的装饰器
假如你有成千上万个函数使用了一个装饰器，现在你想把这些装饰器都取消掉，你要怎么做？
一个一个的取消掉？ 没日没夜忙活3天。。。
过两天你领导想通了，再让你加上。。。
def outer(flag): def timer(func): def inner(*args,**kwargs): if flag: print('''执行函数之前要做的''') re = func(*args,**kwargs) if flag: print('''执行函数之后要做的''') return re return inner return timer @outer(False) def func(): print(111) func()
3.wrapper()的修复技术
3.多层装饰器
多个装饰器装饰同一个函数
有些时候，我们也会用到多个装饰器装饰同一个函数的情况。
def outter1(func1): print('加载了outter1') def wrapper1(*args, **kwargs): print('执行了wrapper1') res1 = func1(*args, **kwargs) return res1 return wrapper1 def outter2(func2): print('加载了outter2') def wrapper2(*args, **kwargs): print('执行了wrapper2') res2 = func2(*args, **kwargs) return res2 return wrapper2 def outter3(func3): print('加载了outter3') def wrapper3(*args, **kwargs): print('执行了wrapper3') res3 = func3(*args, **kwargs) return res3 return wrapper3 @outter1 # index = outter1(wapper2) @outter2 # wrapper2 = outter2(wrapper3) @outter3 # wrapper3 = outter3(最原始的index函数内存地址) def index(): print('from index') """ 加载了outter3 加载了outter2 加载了outter1 执行了wrapper1 执行了wrapper2 执行了wrapper3 from index """ index()
3.装饰器的嵌套 1.装饰的时候 从下往上执行(******) @outter1 # index = outter1(func2) @outter2 # func2 = outter2(func1) @outter3 # func1 = outter3(index) def index(): pass
三、装饰器语法糖
2.有参装饰器(最复杂就三层) def wrappers(data): # data = 'file' def outter(func): def inner(*args,**kwargs): if data == 'file': # 执行被装饰函数之前你可以做的操作 res = func(*args,**kwargs) # * **在实参中使用 # 执行被装饰函数之后你可以做到操作 return res return inner return outter
四、作业
一：编写函数，（函数执行的时间是随机的）
二：编写装饰器，为函数加上统计时间的功能
三：编写装饰器，为函数加上认证的功能
四：编写装饰器，为多个函数加上认证的功能（用户的账号密码来源于文件），要求登录成功一次，后续的函数都无需再输入用户名和密码
注意：从文件中读出字符串形式的字典，可以用eval('{"name":"egon","password":"123"}')转成字典格式
五：编写装饰器，为多个函数加上认证功能，要求登录成功一次，在超时时间内无需重复登录，超过了超时时间，则必须重新登录
六：编写下载网页内容的函数，要求功能是：用户传入一个url，函数返回下载页面的结果
七：为题目五编写装饰器，实现缓存网页内容的功能：
具体：实现下载的页面存放于文件中，如果文件内有值（文件大小不为0），就优先从文件中读取网页内容，否则，就去下载，然后存到文件中
扩展功能：用户可以选择缓存介质/缓存引擎，针对不同的url，缓存到不同的文件中
八：还记得我们用函数对象的概念，制作一个函数字典的操作吗，来来来，我们有更高大上的做法，在文件开头声明一个空字典，然后在每个函数前加上装饰器，完成自动添加到字典的操作
九 编写日志装饰器，实现功能如：一旦函数f1执行，则将消息2017-07-21 11:12:11 f1 run写入到日志文件中，日志文件路径可以指定
注意：时间格式的获取
import time
time.strftime('%Y-%m-%d %X')
#题目一:略 #题目二:略 #题目三:略 #题目四： db='db.txt' login_status={'user':None,'status':False} def auth(auth_type='file'): def auth2(func): def wrapper(*args,**kwargs): if login_status['user'] and login_status['status']: return func(*args,**kwargs) if auth_type == 'file': with open(db,encoding='utf-8') as f: dic=eval(f.read()) name=input('username: ').strip() password=input('password: ').strip() if name in dic and password == dic[name]: login_status['user']=name login_status['status']=True res=func(*args,**kwargs) return res else: print('username or password error') elif auth_type == 'sql': pass else: pass return wrapper return auth2 @auth() def index(): print('index') @auth(auth_type='file') def home(name): print('welcome %s to home' %name) # index() # home('egon') #题目五 import time,random user={'user':None,'login_time':None,'timeout':0.000003,} def timmer(func): def wrapper(*args,**kwargs): s1=time.time() res=func(*args,**kwargs) s2=time.time() print('%s' %(s2-s1)) return res return wrapper def auth(func): def wrapper(*args,**kwargs): if user['user']: timeout=time.time()-user['login_time'] if timeout < user['timeout']: return func(*args,**kwargs) name=input('name>>: ').strip() password=input('password>>: ').strip() if name == 'egon' and password == '123': user['user']=name user['login_time']=time.time() res=func(*args,**kwargs) return res return wrapper @auth def index(): time.sleep(random.randrange(3)) print('welcome to index') @auth def home(name): time.sleep(random.randrange(3)) print('welcome %s to home ' %name) index() home('egon') #题目六:略 #题目七：简单版本 import requests import os cache_file='cache.txt' def make_cache(func): def wrapper(*args,**kwargs): if not os.path.exists(cache_file): with open(cache_file,'w'):pass if os.path.getsize(cache_file): with open(cache_file,'r',encoding='utf-8') as f: res=f.read() else: res=func(*args,**kwargs) with open(cache_file,'w',encoding='utf-8') as f: f.write(res) return res return wrapper @make_cache def get(url): return requests.get(url).text # res=get('https://www.python.org') # print(res) #题目七:扩展版本 import requests,os,hashlib engine_settings={ 'file':{'dirname':'./db'}, 'mysql':{ 'host':'127.0.0.1', 'port':3306, 'user':'root', 'password':'123'}, 'redis':{ 'host':'127.0.0.1', 'port':6379, 'user':'root', 'password':'123'}, } def make_cache(engine='file'): if engine not in engine_settings: raise TypeError('egine not valid') def deco(func): def wrapper(url): if engine == 'file': m=hashlib.md5(url.encode('utf-8')) cache_filename=m.hexdigest() cache_filepath=r'%s/%s' %(engine_settings['file']['dirname'],cache_filename) if os.path.exists(cache_filepath) and os.path.getsize(cache_filepath): return open(cache_filepath,encoding='utf-8').read() res=func(url) with open(cache_filepath,'w',encoding='utf-8') as f: f.write(res) return res elif engine == 'mysql': pass elif engine == 'redis': pass else: pass return wrapper return deco @make_cache(engine='file') def get(url): return requests.get(url).text # print(get('https://www.python.org')) print(get('https://www.baidu.com')) #题目八 route_dic={} def make_route(name): def deco(func): route_dic[name]=func return deco @make_route('select') def func1(): print('select') @make_route('insert') def func2(): print('insert') @make_route('update') def func3(): print('update') @make_route('delete') def func4(): print('delete') print(route_dic) #题目九 import time import os def logger(logfile): def deco(func): if not os.path.exists(logfile): with open(logfile,'w'):pass def wrapper(*args,**kwargs): res=func(*args,**kwargs) with open(logfile,'a',encoding='utf-8') as f: f.write('%s %s run\n' %(time.strftime('%Y-%m-%d %X'),func.__name__)) return res return wrapper return deco @logger(logfile='aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa.log') def index(): print('index') index()
