高考考试网
当前位置: 首页 高考资讯

python的八种装饰器(读懂系列一文读懂Python装饰器)

时间:2023-06-03 作者: 小编 阅读量: 7 栏目名: 高考资讯

但是,它也有很多较难掌握的高级功能,比如装饰器。很多初学者一直不理解装饰器及其工作原理,在这篇文章中,我们将介绍装饰器的来龙去脉。装饰器本质上也是一种函数,它可以让其它函数在不经过修改的情况下增加一些功能。一般而言,我们可以使用装饰器提供的@语法糖来修饰其它函数或对象。设置问题为了解装饰器的目的,接下来我们来看一个简单的示例。

选自pouannes.github.io

作者:Pierre Ouannes

编译:机器之心(almosthuman2014)

原文:https://pouannes.github.io/blog/decorators/

Python 是一种对新手很友好的语言。但是,它也有很多较难掌握的高级功能,比如装饰器(decorator)。很多初学者一直不理解装饰器及其工作原理,在这篇文章中,我们将介绍装饰器的来龙去脉。

在 Python 中,函数是一种非常灵活的结构,我们可以把它赋值给变量、当作参数传递给另一个函数,或者当成某个函数的输出。装饰器本质上也是一种函数,它可以让其它函数在不经过修改的情况下增加一些功能。

这也就是「装饰」的意义,这种「装饰」本身代表着一种功能,如果用它修饰不同的函数,那么也就是为这些函数增加这种功能。

一般而言,我们可以使用装饰器提供的 @ 语法糖(Syntactic Sugar)来修饰其它函数或对象。如下所示我们用 @dec 装饰器修饰函数 func :

@dec

def func:

pass

理解装饰器的最好方式是了解装饰器解决什么问题,本文将从具体问题出发一步步引出装饰器,并展示它的优雅与强大。

设置问题

为了解装饰器的目的,接下来我们来看一个简单的示例。假如你有一个简单的加法函数 dec.py,第二个参数的默认值为 10:

# dec.py

def add(x, y=10):

return xy

我们来更认真地看一下这个加法函数:

>>> add(10, 20)

30

>>> add

<function add at 0x7fce0da2fe18>

>>> add.__name__

add

>>> add.__module__

__main__

>>> add.__defaults__ # default value of the `add` function

(10,)

>>> add.__code__.co_varnames # the variable names of the `add` function

( x ,y )

我们无需理解这些都是什么,只需要记住 Python 中的每个函数都是对象,它们有各种属性和方法。你还可以通过 inspect 模块查看 add 函数的源代码:

>>> from inspect import getsource

>>> print(getsource(add))

def add(x, y=10):

return xy

现在你以某种方式使用该加法函数,比如你使用一些操作来测试该函数:

# dec.py

from time import time

def add(x, y=10):

return xy

print( add(10) , add(10))

print( add(20, 30) , add(20, 30))

print( add("a", "b") , add("a", "b"))

Output: i

add(10) 20

add(20, 30) 50

add("a", "b") ab

假如你想了解每个操作的时间,可以调用 time 模块:

# dec.py

from time import time

def add(x, y=10):

return xy

before = time

print( add(10) , add(10))

after = time

print( time taken: , after - before)

before = time

print( add(20, 30) , add(20, 30))

after = time

print( time taken: , after - before)

before = time

print( add("a", "b") , add("a", "b"))

after = time

print( time taken: , after - before)

Output:

add(10) 20

time taken: 6.699562072753906e-05

add(20, 30) 50

time taken: 6.9141387939453125e-06

add("a", "b") ab

time taken: 6.9141387939453125e-06

现在,你作为一个编程人员是不是有些手痒,毕竟我们不喜欢总是复制粘贴相同的代码。现在的代码可读性不强,如果你想改变什么,你就得修改所有出现的地方,Python 肯定有更好的方式。

我们可以按照如下做法,直接在 add 函数中捕捉运行时间:

# dec.py

from time import time

def add(x, y=10):

before = time

rv = xy

after = time

print( time taken: , after - before)

return rv

print( add(10) , add(10))

print( add(20, 30) , add(20, 30))

print( add("a", "b") , add("a", "b"))

这种方法肯定比前一种要好。但是如果你还有另一个函数,那么这似乎就不方便了。当我们有多个函数时:

# dec.py

from time import time

def add(x, y=10):

before = time

rv = xy

after = time

print( time taken: , after - before)

return rv

def sub(x, y=10):

return x - y

print( add(10) , add(10))

print( add(20, 30) , add(20, 30))

print( add("a", "b") , add("a", "b"))

print( sub(10) , sub(10))

print( sub(20, 30) , sub(20, 30))

因为 add 和 sub 都是函数,我们可以利用这一点写一个 timer 函数。我们希望 timer 能计算一个函数的运算时间:

def timer(func, x, y=10):

before = time

rv = func(x, y)

after = time

print( time taken: , after - before)

return rv

这很不错,不过我们必须使用 timer 函数包装不同的函数,如下所示:

print( add(10) , timer(add,10)))

现在默认值还是 10 吗?未必。那么如何做得更好呢?

这里有一个主意:创建一个新的 timer 函数,并包装其他函数,然后返回包装后的函数:

def timer(func):

def f(x, y=10):

before = time

rv = func(x, y)

after = time

print( time taken: , after - before)

return rv

return f

现在,你只需用 timer 包装一下 add 和 sub 函数 :

add = timer(add)

这样就可以了!以下是完整代码:

# dec.py

from time import time

def timer(func):

def f(x, y=10):

before = time

rv = func(x, y)

after = time

print( time taken: , after - before)

return rv

return f

def add(x, y=10):

return xy

add = timer(add)

def sub(x, y=10):

return x - y

sub = timer(sub)

print( add(10) , add(10))

print( add(20, 30) , add(20, 30))

print( add("a", "b") , add("a", "b"))

print( sub(10) , sub(10))

print( sub(20, 30) , sub(20, 30))

Output:

time taken: 0.0

add(10) 20

time taken: 9.5367431640625e-07

add(20, 30) 50

time taken: 0.0

add("a", "b") ab

time taken: 9.5367431640625e-07

sub(10) 0

time taken: 9.5367431640625e-07

sub(20, 30) -10

我们来总结一下这个过程:我们有一个函数(比如 add 函数),然后用一个动作(比如计时)包装该函数。包装的结果是一个新函数,能实现某些新功能。

当然了,默认值还有点问题,稍后我们会解决它。

装饰器

现在,上面的解决方案以及非常接近装饰器的思想了,使用常见行为包装某个具体的函数,这种模式就是装饰器在做的事。使用装饰器后的代码是:

def add(x, y=10):

return xy

add = timer(add)

You write:

@timer

def add(x, y=10):

return xy

它们的作用是一样的,这就是 Python 装饰器的作用。它实现的作用类似于 add = timer(add),只不过装饰器把句法放在函数上面,且句法更加简单:@timer。

# dec.py

from time import time

def timer(func):

def f(x, y=10):

before = time

rv = func(x, y)

after = time

print( time taken: , after - before)

return rv

return f

@timer

def add(x, y=10):

return xy

@timer

def sub(x, y=10):

return x - y

print( add(10) , add(10))

print( add(20, 30) , add(20, 30))

print( add("a", "b") , add("a", "b"))

print( sub(10) , sub(10))

print( sub(20, 30) , sub(20, 30))

参数和关键字参数

现在,还有一个小问题没有解决。在 timer 函数中,我们将参数 x 和 y 写死了,即指定 y 的默认值为 10。有一种方法可以传输该函数的参数和关键字参数,即 *args 和 **kwargs。参数是函数的标准参数(在本例中 x 为参数),关键字参数是已具备默认值的参数(本例中是 y=10)。代码如下:

# dec.py

from time import time

def timer(func):

def f(*args, **kwargs):

before = time

rv = func(*args, **kwargs)

after = time

print( time taken: , after - before)

return rv

return f

@timer

def add(x, y=10):

return xy

@timer

def sub(x, y=10):

return x - y

print( add(10) , add(10))

print( add(20, 30) , add(20, 30))

print( add("a", "b") , add("a", "b"))

print( sub(10) , sub(10))

print( sub(20, 30) , sub(20, 30))

现在,该 timer 函数可以处理任意函数、任意参数和任意默认值设置了,因为它仅仅将这些参数传输到函数中。

高阶装饰器

你们可能会疑惑:如果我们可以用一个函数包装另一个函数来添加有用的行为,那么我们可以再进一步吗?我们用一个函数包装另一个函数,再被另一个函数包装吗?

可以!事实上,函数的深度可以随你的意。例如,你想写一个装饰器来执行某个函数 n 次。如下所示:

def ntimes(n):

def inner(f):

def wrapper(*args, **kwargs):

for _ in range(n):

rv = f(*args, **kwargs)

return rv

return wrapper

return inner

然后你可以使用上述函数包装另一个函数,例如前文中的 add 函数:

@ntimes(3)

def add(x, y):

print(xy)

return xy

输出的语句表明该代码确实执行了 3 次。

,
    推荐阅读
  • 教师资格证考试介绍(教师资格证考试是什么)

    教师资格证是教育行业从业教师的许可证在我国,需要在社会上参加认证考试等一系列测试后才能申请教师资格证,下面我们就来说一说关于教师资格证考试介绍?教师资格证考试介绍教师资格证是教育行业从业教师的许可证。2015年,教师资格证考试改革正式实施,打破教师终身制且五年一审,改革后将实行国考,考试内容增加、难度加大。

  • 莲藕和红萝卜食物相克吗(莲藕和红萝卜食物相克情况一览)

    莲藕和红萝卜食物相克吗红萝卜和连藕全是常见的煲汤材料,这二种食材不带有食物相克的成份,在一起烹制也不会产生化学变化,放到一起熬汤不但营养丰富,还美味可口。连藕本身归属于寒凉,因而,生连藕不可以和寒凉的食材一起服用,二种寒凉的食材一起服用非常容易造成脾胃虚弱,造成消化不良,还可出現腹痛腹泻等病症,女士还可加剧经痛。白萝卜不宜与人参同食,白萝卜属寒食,而白萝卜属热药,二者同食后将会抵消人参的功效。

  • 幽默地夸自己的句子(适合夸自己的说说)

    幽默地夸自己的句子如果美是一种罪,那我已经罪恶滔天。有人说我美,我想了一晚上,究竟是谁走漏了风声。经常被自己美到双眼迷离,又不能亲自己。我要好好努力,要不然人家会说我除了长得好看,其他一无是处。像我这么美的人,一旷课就马上被老师发现。成绩这种东西,你丑你先排,我漂亮我随意。其实有时候,会不自觉的认为自己好美。每次去逛街,都有很多人给我发小广告、小传单,唉,这就是我,美得令人发纸。

  • 微信投票怎么设置吸引人(微信投票活动想要拉票)

    微信投票怎么设置吸引人随着一场投票评选活动的开展,想要让更多的人知道企业举办了这场活动以及用户参与了这场活动,那就需要让别人知道这一场活动。那下面小编为大家整理一个通用的微信投票如何拉票的方法,希望对大家有帮助。

  • 家长控诉儿童(儿子的幸福童年毁了)

    在选报其他培训班的决定权上,张先生也只能一边站。张先生说,每天回到家,他经常跟儿子玩一个游戏,摆出一个个标识图案,让儿子指认。张先生说,儿子蛮聪明的,对感兴趣的事情学起来很快。对着这张收费表,张先生有些肉痛。现在,张先生只能无条件地支持老婆的这种行为了,内心默默为儿子祝福。张先生苦恼地说,哪怕衣服、玩具可以留给老二继续用,但培训班得重新花钱读啊,实在吃不销。

  • 晒太阳能促进维生素d的生成吗(适当晒太阳补充维生素D)

    VipulBansal觉得自己缺乏足够的维生素D,但这并不是胡思乱想。有数据称,美国人的维生素D缺乏程度,在10~80%之间。虽然晒太阳是最容易的,但这会增加皮肤癌、皱纹、甚至白内障的风险。好消息是,来自澳大利亚墨尔本理工学院应用化学与环境科学系的Bansal教授,正在寻求一种更加特殊的解决方案。基于此,Bansal团队开始着手打造廉价的紫外线传感器。Bansal预计,这套方案的量产成本可低至1美元左右。

  • 在家中如何做芝麻糊(想喝芝麻糊不用买)

    就拿今天分享的这款自制芝麻糊来说。:芝麻糊:黑芝麻250g,白芝麻80g,糯米80g,冰糖5粒。第三步:最后把泡好的糯米以及炒好的芝麻倒入破壁机中,加入食材分量1.5倍的清水,打制成细腻的糯米芝麻糊;之后放在锅中加冰糖煮至沸腾,就可以给孩子吃了。今天介绍的芝麻糊是现做版本,如果你想一次多做一点的话,也可以把第二步中炒熟的芝麻进行碎末处理,然后准备芝麻总量一半的熟糯米粉,把二者融合搅拌,即可密封保存。

  • 河北保定科学规划(河北保定创新驱动成长)

    大会开幕式现场。中国科协党组成员、书记处书记张桂华表示,保定是河北省第一个“科创中国”试点城市,也是全国地级市中首批创新驱动发展示范城市。其中,北京儿童医院保定医院、广安门中医院保定医院、北大肿瘤医院保定医院三所医院的建设有序进行,均将于2025年投入使用。借势本次大会,又有一批生命健康产业大项目落地保定。保定市为受聘专家颁发聘书。

  • 2020年南京鼓楼e学校暑期线上课程安排+收看平台

    2020年2月10日—5月29日,“鼓楼e学校”在线课堂共运行了十六周,2166位老师开设了2266节课程,课程总访问量约6812.3万次,服务学生42万人。2020年暑假,鼓楼e学校将继续提供线上课程。

  • 2020中国网球巡回赛广州站比赛有哪些亮点?

    2020中国网球巡回赛·小鹏·粤港澳大湾区网球公开赛(广州黄埔站)定于2020年11月7日至11月14日在广州开发区国际网球学校举行。比赛有哪些亮点?一起来了解一下吧!