如何在Python中使用函數裝飾器

本篇文章給大家分享的是有關如何在Python中使用函數裝飾器，小編覺得挺實用的，因此分享給大家學習，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

一、裝飾器

首先，我們要了解到什么是開放封閉式原則？

軟件一旦上線后，對修改源代碼是封閉的，對功能的擴張是開放的，所以我們應該遵循開放封閉的原則。

也就是說：我們必須找到一種解決方案，能夠在不修改一個功能源代碼以及調用方式的前提下，為其加上新功能。

總結:原則如下：

1、不修改源代碼
2、不修改調用方式

目的：在遵循1和2原則的基礎上擴展新功能。

二、什么是裝飾器？

器：指的是工具，

裝飾：指的是為被裝飾對象添加新功能。

完整的含義：裝飾器即在不修改裝飾對象源代碼與調用方式的前提下，為被裝飾器對象添加新功能的一種函數，這個函數的特殊之處就在于它的返回值也是一個函數。

一般而言，我們想要拓展原來函數的代碼，直接的辦法就是侵入代碼里面修改，例如：

import time
def index():
  start_time=time.time()
  time.sleep(3)
  print('hello word')
  stop_time=time.time()
  print('run time is %s'%(stop_time-start_time))
index()

輸出：

hello word
run time is 3.000171422958374

以上代碼就是讓你過三秒才打印'hello word'，下面我們要再添加一個新功能，和上面的功能一樣，但是要傳參數進去，過5秒輸出結果。

修改1：

import time
def index():
  time.sleep(3)
  print('hello word')
def home(name):
  time.sleep(5)
  print('welcome %s to home page'%name)
def wrapper(func):
  start_time=time.time()
  func('haolo')
  stop_time=time.time()
  print('run time is %s'%(stop_time-start_time))
wrapper(home)

輸出：

welcome haolo to home page
run time is 5.000286102294922

這樣寫感覺還是不怎么好，而且我們還修改了函數的調用方式，很不符合規矩。所以我們還是換一種方式來修改它。通過裝飾器的方式。

修改2

import time
def index():
  time.sleep(3)
  print('hello word')
def home(name):
  time.sleep(5)
  print('welcome to %s'%name)
def outter(func): # func為最原始的inde 和home
  def warpper():
    start_time=time.time()
    func('yuan')
    stop_time=time.time()
    print(stop_time-start_time)
  return warpper
home=outter(home) ###home這個變量名是新賦值的，把原來的home給覆蓋了。
home()

輸出：

welcome to yuan
5.000286102294922

這種方式雖然滿足了不修改源代碼和不修改調用方式的條件，但還是不能夠實現兩個函數同時運行的功能，說到底還是不行，我們還得想個方式出來。就是讓他們兩個同時運行。這時，我又想到了上節課所學的知識，就是*args和**kargs，用兩個函數通過可變參數形式來實現內嵌函數的形式傳入，所以它支持運行是構建參數列表，這對于以上兩次不能解決的辦法是最有效的。下面我們來試試，看到底能不能成功。

方式3：

import time
def index():
  time.sleep(3)
  print('hello word')
def home(name):
  time.sleep(5)
  print('welcome %s to home page'%name)
def timmer(func):  #func為最原始的home
  def warpper(*args,**kwargs):
    start_time=time.time()
    res=func(*args,**kwargs) #調用了最原始的home
    stop_time=time.time()
    print(stop_time-start_time)
    return res
  return warpper
index=timmer(index) #為最新的index = wrapper
home=timmer(home) #為最新的home = wrapper
home(name='yuan') #wrapper=('yuan')
index() #wrapper

輸出：

welcome yuan to home page
5.000285863876343
hello word
3.000171661376953

看吧，很快就實現了兩個功能并用，而且我們還沒有修改原始代碼，還有調用方式。

其實很簡單，我只是用了一個無參裝飾器的模板，這個模板可以說是萬能的，在以后很多的函數代碼都可以用這種方式來套用。

模板：

def outer(func):
  def inner(*args,**kwargs):
    res=func(*args,**kwargs)
    return res
  return inner

現在又有問題來了，我們調裝飾器的時候，每調一次，又要把裝飾器對象傳進來，調一次又傳一次，這樣不會覺得很麻煩嗎？那么我們又想到了一種方法，就是裝飾器語法糖，在被裝飾對象的上面加@timmer 用它來取代 index=timmer(index)

并且把返回值正常的返回給它。

import time
def timmer(func):  #func為最原始的home
  def warpper(*args,**kwargs):
    start_time=time.time()
    res=func(*args,**kwargs) #調用了最原始的home
    stop_time=time.time()
    print(stop_time-start_time)
    return res
  return warpper
@timmer #就是取代底下的 index=timmer(index)
def index():
  time.sleep(3)
  print('hello word')
@timmer #就是取代底下的home=timmer(home)  home(name='yuan')
def home(name):
  time.sleep(5)
  print('welcome %s to home page'%name)
index()
home('liuyuan')

輸出：

hello word
3.000171661376953
welcome liuyuan to home page
5.000286102294922

注意：這里的timmer函數就是最原始的裝飾器，它的參數就是一個函數，然后返回值也是一個函數。其中作為參數的這個函數index()和hemo(name)就是在返回函數的wrapper()的內部執行。然后再這兩個函數的前面加上@timmer，index()和home(name)函數就相當于被注入了計時功能，現在只需要調用index()和home('yuan')，它就已經變身為'新功能更多的函數了。'

所以這里的裝飾器就像一個注入的符號：有了它，拓展了原來函數的功能既不需要侵入函數內更改代碼，也不需要重復執行原函數。

用裝飾器來實現認證功能：

import time
current_user={
  'username':None,
  #'login_time':None
}
def auth(func):
  # func = index
  def wrapper(*args,**kwargs):
    if current_user['username']:
      print('已經登錄過了')
      res=func(*args,**kwargs)
      return res
    uname = input('輸入用戶名：').strip()
    pwd = input('密碼：').strip()
    if uname == 'yuan' and pwd == '123':
      print('登錄成功')
      current_user['username']=uname
      res = func(*args,**kwargs)
      return res
    else:
      print('用戶名或密碼錯誤')
  return wrapper
@auth #index = auth(index)
def index():
  time.sleep(1)
  print('welcom to index page')
@auth
def home(name):
  time.sleep(2)
  print('welcome %s to home page'%name)
input()
home('yuan')

有參數的裝飾器來用于用戶認證

import time
current_user={
  'username':None,
  # 'login_time':None
}
def auth(func):
  # func=index
  def wrapper(*args,**kwargs):
    if current_user['username']:
      print('已經登陸過了')
      res=func(*args,**kwargs)
      return res
    uname=input('用戶名>>: ').strip()
    pwd=input('密碼>>: ').strip()
    if uname == 'yuan' and pwd == '123':
      print('登陸成功')
      current_user['username']=uname
      res=func(*args,**kwargs)
      return res
    else:
      print('用戶名或密碼錯誤')
  return wrapper
def timmer(func):
  def wrapper(*args,**kwargs):
    start_time=time.time()
    res=func(*args,**kwargs)
    stop_time=time.time()
    print(stop_time-start_time)
    return res
  return wrapper
@timmer # timmer 統計的是auth+index的執行時間
@auth
def index():
  time.sleep(1)
  print('welcome to index page')
  return 122
index()

疊加多個裝飾器：

import time
current_user={
  'username':None,
  # 'login_time':None
}
def auth(func):
  # func=index
  def wrapper(*args,**kwargs):
    if current_user['username']:
      print('已經登陸過了')
      res=func(*args,**kwargs)
      return res
    uname=input('用戶名>>: ').strip()
    pwd=input('密碼>>: ').strip()
    if uname == 'egon' and pwd == '123':
      print('登陸成功')
      current_user['username']=uname
      res=func(*args,**kwargs)
      return res
    else:
      print('用戶名或密碼錯誤')
  return wrapper
def timmer(func):
  def wrapper(*args,**kwargs):
    start_time=time.time()
    res=func(*args,**kwargs)
    stop_time=time.time()
    print(stop_time-start_time)
    return res
  return wrapper
@timmer # timmer 統計的是auth+index的執行時間
@auth
def index():
  time.sleep(1)
  print('welcome to index page')
  return 122
index()

python的五大特點是什么

python的五大特點：1.簡單易學，開發程序時，專注的是解決問題,而不是搞明白語言本身。2.面向對象，與其他主要的語言如C++和Java相比, Python以一種非常強大又簡單的方式實現面向對象編程。3.可移植性，Python程序無需修改就可以在各種平臺上運行。4.解釋性，Python語言寫的程序不需要編譯成二進制代碼,可以直接從源代碼運行程序。5.開源，Python是 FLOSS(自由/開放源碼軟件)之一。

以上就是如何在Python中使用函數裝飾器，小編相信有部分知識點可能是我們日常工作會見到或用到的。希望你能通過這篇文章學到更多知識。更多詳情敬請關注億速云行業資訊頻道。