Python閉包與裝飾器原理及實例解析

更新時間：2020年04月30日 11:03:51 作者：杰鑫哥

這篇文章主要介紹了Python閉包與裝飾器原理及實例解析,文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友可以參考下

一、閉包

閉包相當(dāng)于函數(shù)中，嵌套另一個函數(shù)，并返回。代碼如下：

def func(name): # 定義外層函數(shù)
  def inner_func(age): # 內(nèi)層函數(shù)
    print('name: ', name, ', age: ', age)
  return inner_func # 注意此處要返回，才能體現(xiàn)閉包

bb = func('jayson') # 將字符串傳給func函數(shù)，返回inner_func并賦值給變量
bb(28) # 通過變量調(diào)用func函數(shù)，傳入?yún)?shù)，從而完成閉包
>>
name: jayson , age: 28

二、裝飾器

裝飾器：把函數(shù)test當(dāng)成變量傳入裝飾函數(shù)deco --> 執(zhí)行了裝飾操作后，變量傳回給了函數(shù)test()。比如裝飾器效果是test = test-1，test函數(shù)經(jīng)過deco裝飾后，調(diào)用test其實執(zhí)行的是 test = test-1。

1、裝飾器是利用閉包原理，區(qū)別是裝飾器在閉包中傳入的參數(shù)是函數(shù)，而不是變量。

注：其實在裝飾器中，函數(shù)即變量

def deco(func): # 傳入func函數(shù)。
  print('decoration')
  return func
def test():
  print('test_func')

test = deco(test) # 對函數(shù)進(jìn)行裝飾。執(zhí)行了deco函數(shù)，并將返回值賦值給test
>>
# 輸出deco的運(yùn)行結(jié)果
decoration

test() # 運(yùn)行裝飾后的函數(shù)
>>
test_func

2、以上代碼等價于

def deco(func): # 傳入func函數(shù)。
  print('decoration')
  return func

@deco # 等價于上一代碼中test = deco(test)，不過上一代碼需放在定義test之后
def test():
  print('test_func')

>>
# 輸出deco的運(yùn)行結(jié)果
decoration

test() # 運(yùn)行裝飾后的函數(shù)
>>
test_func

3、裝飾器（簡版）

def deco(func): # 裝飾函數(shù)傳入func
  print('decoration')
  return func

@deco # 裝飾函數(shù)。
def test():
  print('test_func') 
# 定義完函數(shù)后，會直接執(zhí)行裝飾器deco(test)
>>
decoration

# 調(diào)用test，執(zhí)行test函數(shù)
test()
>> 
test_func

3、裝飾器（升級版）

在上一個版本中，由于在定義裝飾器 + 函數(shù)時，就會執(zhí)行裝飾函數(shù)里面的語句。

為了使其在未被調(diào)用時候不執(zhí)行，需要再嵌套一個函數(shù)，將函數(shù)進(jìn)行包裹。

def deco(func): 
  print('decoration') # 此處未調(diào)用func函數(shù)時，會直接執(zhí)行
  def wrapper(): # 名稱自定義，一般用wrapper
    print('execute') # 此處未調(diào)用func函數(shù)時，不會執(zhí)行
    func() # 執(zhí)行函數(shù)
  return wrapper # 此處返回wrapper給func，通過外部func()執(zhí)行

@deco # 注意：此處不能有括號。有括號的形式是func未傳入最外層deco()，傳入deco的子函數(shù)中
def test():
  print('test_func')
>>
decoration
#調(diào)用test
test()
>>
execute
test_func

注意：如果func函數(shù)本身有返回值，同樣需要在包裹函數(shù)中返回

def deco(func): 
  print('decoration')
  def wrapper():
    print('execute')
    a = func() # 執(zhí)行函數(shù)，并返回值
    print('done')
    return a # 將func的返回值一并返回
  return wrapper

@deco
def test():
  print('test_func')
  return 5 # 增加返回值
>>
decoration

#調(diào)用test
test()
>>
execute
test_func
done
 # 此處是test函數(shù)的返回值

3、裝飾器（進(jìn)階版）

在包裹函數(shù)中，參數(shù)形式設(shè)置為*arg、**kwarg，會使得函數(shù)更加靈活。

當(dāng)修改test函數(shù)參數(shù)形式時，不用在裝飾器中同時修改。

import time

def deco(func):
  def inner(*arg, **kwarg): # 此處傳入?yún)?shù)
    begin_time = time.time()
    time.sleep(2)
    a = func(*arg, **kwarg) # 調(diào)用函數(shù)，使用傳入的參數(shù)
    end_time = time.time()
    print('運(yùn)行時間：', end_time - begin_time)
    return a
  return inner

@deco
def test(a):
  print('test function:', a)
  return a

# 調(diào)用函數(shù)
test(5)
>>
test function: 5
運(yùn)行時間： 2.0003252029418945
 # 5是函數(shù)返回的值

4、高階版

有時候我們會發(fā)現(xiàn)有的裝飾器帶括號，其原因是將上述的裝飾器外面又套了一個函數(shù)

import time

def outer(): # 在原裝飾器外套一層函數(shù)，將裝飾器封裝在函數(shù)里面。（outer自定義）
  def deco(func): # 原裝飾器，后面的代碼一樣
    def inner(*arg, **kwarg): 
      begin_time = time.time()
      time.sleep(2)
      a = func(*arg, **kwarg) 
      end_time = time.time()
      print('運(yùn)行時間：', end_time - begin_time)
      return a
    return inner
  return deco # 注意：此處需返回裝飾函數(shù)

@outer() # 此處就需要加括號，其實是調(diào)用了outer()函數(shù)，將test傳進(jìn)其子函數(shù)
def test(a):
  print('test function:', a)
  return a

test(4)
>>
test function: 4
運(yùn)行時間： 2.000566005706787
 # 返回4

5、高階終結(jié)版

帶參數(shù)的裝飾器（裝飾器加括號，帶參數(shù)）

import time

def outer(choose): # 在最外層函數(shù)中加入?yún)?shù)
  if choose==1: # 通過choose參數(shù)，選擇裝飾器
    def deco(func):
      def inner(*arg, **kwarg):
        print('decoration1')
        begin_time = time.time()
        time.sleep(2) # 睡眠2s
        a = func(*arg, **kwarg) 
        end_time = time.time()
        print('運(yùn)行時間1：', end_time - begin_time)
        return a
      return inner
    return deco
  
  else:
    def deco(func):
      def inner(*arg, **kwarg): 
        print('decoration2')
        begin_time = time.time()
        time.sleep(5) # 睡眠5s
        a = func(*arg, **kwarg) 
        end_time = time.time()
        print('運(yùn)行時間2：', end_time - begin_time)
        return a
      return inner
    return deco

@outer(1) # 由于outer中有參數(shù)，此處必須傳入?yún)?shù)
def test1(a):
  print('test function1:', a)
  return a

@outer(5) # 傳入另一個參數(shù)
def test2(a):
  print('test function2:', a)
  return a


# 分別調(diào)用2個函數(shù)（2個函數(shù)裝飾器相同，裝飾器參數(shù)不同）
test1(2) # 調(diào)用test1
>>
decoration1
test function1: 2
運(yùn)行時間1： 2.000072717666626 # 2秒
 # test1的返回值

test2(4) # 調(diào)用test2
>>
decoration2
test function2: 4
運(yùn)行時間2： 5.000797986984253 # 5秒
 # test2的返回值

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

您可能感興趣的文章: