python 闭包 装饰器

闭包

1. 什么是闭包

• 在 python 中创建一个闭包一般有3个要求:
  • (1)闭包函数必须有内嵌函数
  • (2)内嵌函数必须要引用外层函数的变量
  • (3)闭包函数返回内嵌函数的地址(函数名称)
• 作用：可以在不修改目标源码的前提下，加功能
• 注意：闭包函数中的变量的生命周期得到延长

2. 创建一个闭包函数

def funcOut():
    name = 'Jery'
        
    def funcIn():
        # format的简写方式
        print(f"姓名 = {name}")
    return funcIn
    
f = funcOut()
f()

　运行结果：

姓名 = Jery

　　

3. 判断是否为闭包函数

• 闭包函数相对与普通函数会多出一个__closure__的属性，里面定义了一个元组用于存放所有的cell对象，每个cell对象保存了这个闭包中所有的外部变量。
• funcIn.__closure__：返回None，则不是闭包函数
• 如：

  def funcOut():
      name = 'Jery'
      def funcIn():
          print(f"姓名 = {name}")
      print(funcIn.__closure__)
      print(funcIn.__closure__[0].cell_contents)  # 第一个外部变量
      return funcIn
  
  f = funcOut()
  f()
  

  运行结果

  (<cell at 0x000000000272F8B8: str object at 0x00000000026A08B8>,)
  Jery
  姓名 = Jery
  

  装饰器

  1. 本质及作用

  • 装饰器的本质
    • 闭包函数
  • 装饰器的作用：
    • 在不修改原函数及其调用方式的情况下对原函数功能进行扩展

  2. 装饰器的使用

• 需求：为现有功能fun1增加日志功能
  • 传统方案解决 —— 使用闭包

     def writeLog(fn):
          print("记录日志")
          print('访问方法:'+fn.__name__)
    
      def funcOut(func):
          def funcIn():
              writeLog(func)
              func()
          return funcIn
          
      def fun1():
          print("使用功能1")
          
      def fun2():
          print("使用功能2")
      
      fun1 = funcOut(fun1)
      # 装饰器(闭包)
      fun1()
    

  • 运行结果：

    记录日志
    访问方法:fun1
    使用功能1　

  • 使用装饰器(语法糖)解决　

      def writeLog(fn):
          print("记录日志")
          print('访问方法:'+fn.__name__)
      
      def funcOut(func):
          def funcIn():
              writeLog(func)
              func()
          return funcIn
      
      @funcOut
      def fun1():
          print("使用功能1")
      @funcOut
      def fun2():
          print("使用功能2")
      
      fun1()
      fun2()
    

    运行结果：　

    记录日志
    访问方法:fun1
    使用功能1
    记录日志
    访问方法:fun2
    使用功能2 

3. 多个装饰器的使用

• • 如：

  • def war1(func):
        print("war 1")
    
        def inner(*args, **kwargs):
            print("======war1 start=====")
            func(*args, **kwargs)  # inner
            print("======war1 end=====")
            return inner
    
    def war2(func):
        print("war2")
    
        def inner(*args, **kwargs):
            print("======war2 start=====")
            func(*args, **kwargs)
            print("======war2 end=====")
        return inner
    
    @war1
    @war2
    def f():
        print("****self****")
    
    f()
    
    

1. • 运行结果：

     war2
     war1
     ======war1 start=====
     ======war2 start=====
     ****self****
     ======war2 end=====
     ======war1 end=====　　

• • 解释：

    （1）
    @war1
    @war2 之后相当于 --> f = war1(war2(f))
    其中war2(f)是一个函数，作为实参传递
    war2(f):
      print("======war2 start=====")
      print("****self****")
      print("======war2 end=====")
    
    war1(war2(f)):
      print("======war1 start=====")
      war2(f)
      print("======war1 end=====")
    （2）
    f() 相当于执行 --> war1(war2(f))()　

　　4. 对有参数的函数进行装饰

• • def funcOut(fn):
        print("funcOut")
        def funcIn(aa, bb):
            print("funcIn1")
            fn(aa,bb)
            print("funcIn2")
        return funcIn
    
    @funcOut
    def test(a, b):
        print("a=%d,b=%d" % (a, b))
    # 装饰器装饰之后，这不是直接调用test方法，而是调用func_in方法
    test(1,2)
    

    　结果

  • funcOut
    funcIn1
    a=1,b=2
    funcIn2

　　5. 通用装饰器的使用

• • 一个装饰器可以装饰多个不同参数、不同返回值的函数
  • 如：

       def funcOut(fn):
            # 需要有参数，*args,**kwargs
            def funcIn(*args,**kwargs):
                print("记录日志")
                print('访问方法:'+fn.__name__)
                # 需要有参数，*args,**kwargs
                # 需要有返回值
                return fn(*args,**kwargs)
            return funcIn
        
        # 待装饰函数1：无参数，无返回值
        @funcOut
        def test1():
            print("test1")
        test1()
        print("---------")
        # 待装饰函数2：无参数，有返回值
        @funcOut
        def test2():
            return "Hello"
        print(test2())
        print("---------")
        # 待装饰函数3：有参数，无返回值
        @funcOut
        def test3(a):
            print('a=%d'%a)
        test3(1)
        print("---------")
        # 待装饰函数3：有键值对参数，无返回值
        @funcOut
        def test4(**kwargs):
            print(kwargs)
        test4(a=1)

  • 结果

    记录日志
    访问方法:test1
    test1
    ---------
    记录日志
    访问方法:test2
    Hello
    ---------
    记录日志
    访问方法:test3
    a=1
    ---------
    记录日志
    访问方法:test3
    {'a': 1}