（十）Python装饰器
装饰器：本质就是函数，功能是为其他函数添加附加功能。
两个原则：
1.不修改被修饰函数的源代码
2.不修改被修饰函数的调用方式
一个栗子
def test(): res = 0 for i in range(50): res += i print(res) test()
结果：1225
需求：要想计算上述函数的运行时间，既不修改被修饰函数的源代码，又不修改被修饰函数的调用方式，关键还要能添加进附加功能，如何实现？
如下，初级版本一：直接修改了被修饰函数的源代码
import time def test(): start_time = time.time() res = 0 for i in range(50): time.sleep(0.1) res += i print(res) end_time = time.time() print('执行的时间 %s' %(end_time - start_time)) test()
结果：1225
执行的时间 5.027297258377075
这么做是不可行的，如果有一百个函数呢，需要去改一百个函数的源代码。
Python装饰器的知识要点：
装饰器=高阶函数+函数嵌套+闭包
我们从这三个知识点，循序渐进，一点点演变，最后完成上述的需求
先看使用高阶函数的版本二：
import time //被修饰函数的源代码没有动 def test(): res = 0 for i in range(50): res += i print(res) def print_time(func): start_time = time.time() func() time.sleep(1) end_time = time.time() print('执行的时间 %s' %(end_time - start_time)) print_time(test) //被修饰函数的调用方式被修改了
结果：1225
执行的时间 1.0009217262268066
被修饰函数的源代码确实没有修改，但是被修饰函数的调用方式发生了变化，不合格。
再看使用高阶函数的版本三：
import time def test(): res = 0 for i in range(50): res += i print(res) def print_time(func): start_time = time.time() func() time.sleep(1) end_time = time.time() print('执行的时间 %s' %(end_time - start_time)) return func //这步是关键，把当参数穿进去的函数，再return回来，为了后面赋值给原本的函数名test，这样就可以不修改被修饰函数的调用方式 test = print_time(test) //赋值给原本的函数名test
test() //被修饰函数的调用方式没有变化
结果：1225
执行的时间 1.0000982284545898
1225
看似符合要求了，但是我们看运行结果，test()被执行了两遍，还是不合格。
所以光靠高阶函数，无法达到目标，现在来看函数嵌套和闭包
函数嵌套是指在一个函数里定义另一个函数，而不是在一个函数里调用另一个函数
闭包：如果在一个内部函数里，对在外部作用域（但不是在全局作用域）的变量进行引用，那么内部函数就被认为是闭包（closure）。它只不过是个“内层”的函数，由一个名字（变量）来指
代，而这个名字（变量）对于“外层”包含它的函数而言，是本地变量。
结果为：from grandson nick
这个例子就是函数嵌套+闭包
执行grandson（），先从自己内部找name这个变量，没有的话从son（）找，没有的话再从super（）找，最后就用了super（）传进来的参数，这其实就是函数作用域。
也就是说，从最外层super（）传一个参数，里面嵌套的函数都可以接受到这个参数
高阶函数+函数嵌套+闭包的版本四：
import time def test(): time.sleep(3) print('函数执行完毕') def timer(func): def wrapper(): start_time = time.time() func() //闭包，取的是函数外部的参数，就是在运行test（） end_time = time.time() print('运行时间%s' %(end_time - start_time)) return wrapper test = timer(test) //返回的是wrapper的地址 test() //执行的是wrapper（）
结果：函数执行完毕
运行时间3.0003645420074463
到此，没有改原函数的源代码，没有改变调用方式，并实现了附加功能。
但是在调用函数之前还多了一步赋值：test = timer(test)
所以这里加入Python的语法糖，在需要被修饰的函数前加上@timer装饰器
最终版本为：
import time def timer(func): def wrapper(): start_time = time.time() func() end_time = time.time() print('运行时间%s' %(end_time - start_time)) return wrapper @timer //就相当于test=timer（test） def test(): time.sleep(3) print('函数执行完毕') test()
结果：函数执行完毕
运行时间3.0003645420074463
这里又出现一个问题，那就是如果被修饰函数有return返回值，执行test（）将拿不到返回值，如下
import time def timmer(func): def wrapper(): start_time = time.time() func() end_time = time.time() print('函数执行的时间%s' %(end_time - start_time)) return wrapper @timmer def test(): time.sleep(2) print('test函数执行结束') return 123 # test = timmer(test) res = test() print(res)
结果：test函数执行结束
函数执行的时间2.000626802444458
None //拿不到返回值
因为test（）执行的时候，其实执行的是wrapper（），而wrapper（）是没有返回值的
所以再来一个改良版，加上返回值的装饰器：
import time def timmer(func): def wrapper(): start_time = time.time() res = func() //把test（）的返回值保存为res end_time = time.time() print('函数执行的时间%s' %(end_time - start_time)) return res //执行wrapper（）时返回test（）的返回值 return wrapper @timmer def test(): time.sleep(2) print('test函数执行结束') return 123 # test = timmer(test) aaa = test() print(aaa)
结果：test函数执行结束
函数执行的时间2.0007336139678955
123
上述被修饰函数test（）是没有参数的，如果是带参数的怎么办？
import time def timmer(func): def wrapper(name,age): //wrapper（）需要加上被修饰函数的参数，因为test('nick',25)实际上是在执行wrapper('nick',25)，不加会报错 start_time = time.time() res = func(name,age) //这里才是实际执行test（）函数，所以也要加上参数 end_time = time.time() print('函数执行的时间%s' %(end_time - start_time)) return res return wrapper @timmer # test = timmer(test) def test(name,age): time.sleep(2) print('test函数执行结束' ' 姓名%s' ' 年龄%s'%(name,age)) return 123 aaa = test('nick',25) print(aaa)
结果：test函数执行结束 姓名nick 年龄25
函数执行的时间2.000373125076294
123
又有一个新问题，被修饰函数的参数个数是不固定的，如果再来一个test2（）有三个参数，就无法被timmer（）装饰
继续改良升级版，加上返回值+参数的装饰器
import time def timmer(func): def wrapper(*args,**kwargs): //wrapper（）接受任意数量的参数 start_time = time.time() res = func(*args,**kwargs) //把wrapper（）接受的参数原封不动传给test（） end_time = time.time() print('函数执行的时间%s' %(end_time - start_time)) return res return wrapper @timmer # test = timmer(test) def test(name,age): time.sleep(2) print('test函数执行结束' ' 姓名%s' ' 年龄%s'%(name,age)) return 123 aaa = test('nick',25) print(aaa)
结果：test函数执行结束 姓名nick 年龄25
函数执行的时间2.0007336139678955
123
到此,不修改被修饰函数的源代码+不修改被修饰函数的调用方式+新增附加功能+加参数+有返回值的装饰器完成。
最后来一个例子，模拟电商系统的用户认证与session会话保持的例子：
#当前已注册的用户 //一般是数据库，记录已存在的用户信息，这里用list代替 user_list=[ {'name':'nick','passwd':'123'}, {'name':'xiaodong','passwd':'123'}, {'name':'xiaohu','passwd':'123'}, {'name':'xiaowang','passwd':'123'}, ] #当前的登录状态 //这里就是记录session的登录状态 nowlogin_dic = {'usrname':None,'login':False} def vali(login_type='jdbc'): #为了传一个参数，判断哪一种认证方式，默认为jdbc数据库 def validate(func): def wrapper(*args,**kwargs): if login_type =='jdbc': if nowlogin_dic['usrname'] and nowlogin_dic['login']: res = func(*args, **kwargs) return res username = input('请输入用户名：').strip() passwd = input('请输入密码：').strip() for user_dic in user_list: if username == user_dic['name'] and passwd == user_dic['passwd']: nowlogin_dic['usrname'] = username nowlogin_dic['login'] = True res = func(*args, **kwargs) return res else: print('用户名密码错误') elif login_type == 'ldap': print('ldap都通过认证') res = func(*args, **kwargs) return res else: print('不通过！！！') res = func(*args, **kwargs) return res return wrapper return validate @vali() #index = validate(index) def index(): #不传参数就默认认证方式为jdbc print('欢迎来到主页') @vali(login_type='ldap') //这一步是关键，@vali(login_type='ldap')返回一个validate，所以就相当于@validate，即home = validate(home) ----这么做就是在实际的装饰器validate外面套了一层，为了多一个参数来区别认证方式 def home(): print('欢迎回家') @vali(login_type='haha') def shopping_car(): print('购物车里有 %s %s %s' % ('茶杯', '牛奶', '香蕉')) index() home() shopping_car()
结果：
请输入用户名：nick
请输入密码：123
欢迎来到主页
ldap都通过认证
欢迎回家
不通过！！！
购物车里有 茶杯 牛奶 香蕉
