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Python函数式编程装饰器的示例分析

2023-06-29 08:51

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这篇文章给大家分享的是有关Python函数式编程装饰器的示例分析的内容。小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考,一起跟随小编过来看看吧。

一、装饰器的本质:

装饰器(decorator)本质是函数闭包(function closure)的语法糖(Syntactic sugar)

函数闭包(function closure):

函数闭包是函数式语言(函数是一等公民,可作为变量使用)中的术语。函数闭包:一个函数,其参数和返回值都是函数,用于增强函数功能面向切面编程(AOP)

import time# 控制台打印100以内的奇数:def print_odd():    for i in range(100):        if i % 2 == 1:            print(i)# 函数闭包:用于增强函数func:给函数func增加统计时间的功能:def count_time_wrapper(func):    def improved_func():        start_time = time.time()        func()        end_time = time.time()        print(f"It takes {end_time - start_time} S to find all the odds in range !!!")    return improved_funcif __name__ == '__main__':    # 调用count_time_wrapper增强函数    print_odd = count_time_wrapper(print_odd)    print_odd()

闭包本质上是一个函数,闭包函数的传入参数和返回值都是函数,闭包函数得到返回值函数是对传入函数增强后的结果。

日志装饰器:

def log_wrapper(func):    """    闭包,用于增强函数func: 给func增加日志功能    """    def improved_func():        start_time = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime(time.time()))  # 起始时间        func()  # 执行函数        end_time = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime(time.time()))  # 结束时间        print("Logging: func:{} runs from {} to {}".format(func.__name__, start_time, end_time))    return improved_func

二、装饰器使用方法:

通过装饰器进行函数增强,只是一种语法糖,本质上跟上个程序(使用函数闭包)完全一致。

Python函数式编程装饰器的示例分析

import time# 函数闭包:用于增强函数func:给函数func增加统计时间的功能:def count_time_wrapper(func):    def improved_func():        start_time = time.time()        func()        end_time = time.time()        print(f"It takes {end_time - start_time} S to find all the odds in range !!!")    return improved_func# 控制台打印100以内的奇数:@count_time_wrapper  # 添加装饰器def print_odd():    for i in range(100):        if i % 2 == 1:            print(i)if __name__ == '__main__':    # 使用  @装饰器(增强函数名) 给当前函数添加装饰器,等价于执行了下面这条语句:    # print_odd = count_time_wrapper(print_odd)    print_odd()

装饰器在第一次调用被装饰函数时进行增强,只增强一次,下次调用仍然是调用增强后的函数,不会重复执行增强!

保留函数参数和返回值的函数闭包:

def general_wrapper(func):    def improved_func(*args, **kwargs):        # 增强函数功能:        ret = func(*args, **kwargs)        # 增强函数功能:        return ret    return improved_func

优化装饰器(参数传递、设置返回值): 

import time# 函数闭包:用于增强函数func:给函数func增加统计时间的功能:def count_time_wrapper(func):    # 增强函数:    def improved_func(*args, **kwargs):        start_time = time.time()        result = func(*args, **kwargs)        end_time = time.time()        print(f"It takes {end_time - start_time} S to find all the odds in range !!!")        # 原函数返回值        return result    return improved_func# 计算0-lim奇数之和:@count_time_wrapperdef count_odds(lim):    cnt = 0    for i in range(lim):        if i % 2 == 1:            cnt = cnt + i    return cntif __name__ == '__main__':    result = count_odds(10000000)    print(f"计算结果为{result}!")

三、多个装饰器的执行顺序:

# 装饰器1:def wrapper1(func1):    print("set func1")  # 在wrapper1装饰函数时输出    def improved_func1(*args, **kwargs):        print("call func1")  # 在wrapper1装饰过的函数被调用时输出        func1(*args, **kwargs)        return None    return improved_func1# 装饰器2:def wrapper2(func2):    print("set func2")  # 在wrapper2装饰函数时输出    def improved_func2(*args, **kwargs):        print("call func1")  # 在wrapper2装饰过的函数被调用时输出        func2(*args, **kwargs)        return None    return improved_func2@wrapper1@wrapper2def original_func():    passif __name__ == '__main__':    original_func()    print("------------")    original_func()

Python函数式编程装饰器的示例分析

这里得到的执行结果是,wrapper2装饰器先执行,原因是因为:程序从上往下执行,当运行到:

@wrapper1@wrapper2def original_func():    pass

这段代码时,使用函数闭包的方式解析为:

original_func = wrapper1(wrapper2(original_func))

所以先进行wrapper2装饰,然后再对被wrapper2装饰完成的增强函数再由wrapper1进行装饰,返回最终的增强函数。

Python函数式编程装饰器的示例分析

四、创建带参数的装饰器:

装饰器允许传入参数,一个携带了参数的装饰器将有三层函数,如下所示:

import functoolsdef log_with_param(text):    def decorator(func):        @functools.wraps(func)        def wrapper(*args, **kwargs):            print('call %s():' % func.__name__)            print('args = {}'.format(*args))            print('log_param = {}'.format(text))            return func(*args, **kwargs)        return wrapper    return decorator@log_with_param("param!!!")def test_with_param(p):    print(test_with_param.__name__)if __name__ == '__main__':    test_with_param("test")

将其 @语法 去除,恢复函数调用的形式:

# 传入装饰器的参数,并接收返回的decorator函数decorator = log_with_param("param!!!")# 传入test_with_param函数wrapper = decorator(test_with_param)# 调用装饰器函数wrapper("I'm a param")

感谢各位的阅读!关于“Python函数式编程装饰器的示例分析”这篇文章就分享到这里了,希望以上内容可以对大家有一定的帮助,让大家可以学到更多知识,如果觉得文章不错,可以把它分享出去让更多的人看到吧!

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