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  • 函数装饰器

    一 函数对象

    一 函数是第一类对象,即函数可以当作数据传递

    #1 可以被引用
    #2 可以当作参数传递
    #3 返回值可以是函数
    #3 可以当作容器类型的元素

    二 利用该特性,优雅的取代多分支的if

    复制代码
    def foo():
        print('foo')
    
    def bar():
        print('bar')
    
    dic={
        'foo':foo,
        'bar':bar,
    }
    while True:
        choice=input('>>: ').strip()
        if choice in dic:
            dic[choice]()
    复制代码

    二 函数嵌套

    一 函数的嵌套调用

    复制代码
    def max(x,y):
        return x if x > y else y
    
    def max4(a,b,c,d):
        res1=max(a,b)
        res2=max(res1,c)
        res3=max(res2,d)
        return res3
    print(max4(1,2,3,4))
    复制代码

    二 函数的嵌套定义

    复制代码
    def f1():
        def f2():
            def f3():
                print('from f3')
            f3()
        f2()
    
    f1()
    f3() #报错,为何?请看下一小节
    复制代码

    三 名称空间与作用域

    一 什么是名称空间?

    #名称空间:存放名字的地方,三种名称空间,(之前遗留的问题x=1,1存放于内存中,那名字x存放在哪里呢?名称空间正是存放名字x与1绑定关系的地方)

    二 名称空间的加载顺序

    python test.py
    #1、python解释器先启动,因而首先加载的是:内置名称空间
    #2、执行test.py文件,然后以文件为基础,加载全局名称空间
    #3、在执行文件的过程中如果调用函数,则临时产生局部名称空间

    三 名字的查找顺序

    复制代码
    局部名称空间--->全局名称空间--->内置名称空间
    
    #需要注意的是:在全局无法查看局部的,在局部可以查看全局的,如下示例
    
    # max=1
    def f1():
        # max=2
        def f2():
            # max=3
            print(max)
        f2()
    f1()
    print(max) 
    复制代码

    四 作用域

    复制代码
    #1、作用域即范围
            - 全局范围(内置名称空间与全局名称空间属于该范围):全局存活,全局有效
          - 局部范围(局部名称空间属于该范围):临时存活,局部有效
    #2、作用域关系是在函数定义阶段就已经固定的,与函数的调用位置无关,如下
    x=1
    def f1():
        def f2():
            print(x)
        return f2
    x=100
    def f3(func):
        x=2
        func()
    x=10000
    f3(f1())
    
    #3、查看作用域:globals(),locals()
    
    
    LEGB 代表名字查找顺序: locals -> enclosing function -> globals -> __builtins__
    locals 是函数内的名字空间,包括局部变量和形参
    enclosing 外部嵌套函数的名字空间(闭包中常见)
    globals 全局变量,函数定义所在模块的名字空间
    builtins 内置模块的名字空间
    复制代码

    五 global与nonlocal关键字

    四 闭包函数

    一 什么是闭包?

    复制代码
    #内部函数包含对外部作用域而非全局作用域的引用
    
    #提示:之前我们都是通过参数将外部的值传给函数,闭包提供了另外一种思路,包起来喽,包起呦,包起来哇
    
            def counter():
                n=0
                def incr():
                    nonlocal n
                    x=n
                    n+=1
                    return x
                return incr
    
            c=counter()
            print(c())
            print(c())
            print(c())
            print(c.__closure__[0].cell_contents) #查看闭包的元素
    复制代码

    二 闭包的意义与应用

    复制代码
    #闭包的意义:返回的函数对象,不仅仅是一个函数对象,在该函数外还包裹了一层作用域,这使得,该函数无论在何处调用,优先使用自己外层包裹的作用域
    #应用领域:延迟计算(原来我们是传参,现在我们是包起来)
        from urllib.request import urlopen
    
        def index(url):
            def get():
                return urlopen(url).read()
            return get
    
        baidu=index('http://www.baidu.com')
        print(baidu().decode('utf-8'))
    复制代码

    五 装饰器

    装饰器就是闭包函数的一种应用场景

    一 为何要用装饰器

    #开放封闭原则:对修改封闭,对扩展开放

    二 什么是装饰器

    装饰器他人的器具,本身可以是任意可调用对象,被装饰者也可以是任意可调用对象。
    强调装饰器的原则:1 不修改被装饰对象的源代码 2 不修改被装饰对象的调用方式
    装饰器的目标:在遵循1和2的前提下,为被装饰对象添加上新功能

    三 装饰器的使用

    复制代码
    import time
    def timmer(func):
        def wrapper(*args,**kwargs):
            start_time=time.time()
            res=func(*args,**kwargs)
            stop_time=time.time()
            print('run time is %s' %(stop_time-start_time))
            return res
        return wrapper
    
    @timmer
    def foo():
        time.sleep(3)
        print('from foo')
    foo()
    复制代码
    复制代码
    def auth(driver='file'):
        def auth2(func):
            def wrapper(*args,**kwargs):
                name=input("user: ")
                pwd=input("pwd: ")
    
                if driver == 'file':
                    if name == 'egon' and pwd == '123':
                        print('login successful')
                        res=func(*args,**kwargs)
                        return res
                elif driver == 'ldap':
                    print('ldap')
            return wrapper
        return auth2
    
    @auth(driver='file')
    def foo(name):
        print(name)
    
    foo('egon')
    复制代码

    四 装饰器语法

    复制代码
    被装饰函数的正上方,单独一行
            @deco1
            @deco2
            @deco3
            def foo():
                pass
    
            foo=deco1(deco2(deco3(foo)))
    复制代码

    五 装饰器补充:wraps

    复制代码
    from functools import wraps
    
    def deco(func):
        @wraps(func) #加在最内层函数正上方
        def wrapper(*args,**kwargs):
            return func(*args,**kwargs)
        return wrapper
    
    @deco
    def index():
        '''哈哈哈哈'''
        print('from index')
    
    print(index.__doc__)
    复制代码

    六 叠加多个装饰器

    # 叠加多个装饰器
    # 1. 加载顺序(outter函数的调用顺序):自下而上
    # 2. 执行顺序(wrapper函数的执行顺序):自上而下
    复制代码
    def outter1(func1): #func1=wrapper2的内存地址
        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): #func2=wrapper3的内存地址
        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): # func3=最原始的那个index的内存地址
        print('加载了outter3')
        def wrapper3(*args,**kwargs):
            print('执行了wrapper3')
            res3=func3(*args,**kwargs)
            return res3
        return wrapper3
    
    
    
    @outter1 # outter1(wrapper2的内存地址)======>index=wrapper1的内存地址
    @outter2 # outter2(wrapper3的内存地址)======>wrapper2的内存地址
    @outter3 # outter3(最原始的那个index的内存地址)===>wrapper3的内存地址
    def index():
        print('from index')
    
    print('======================================================')
    index()
    复制代码

    六 练习题

    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')

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