Python“三大器”之装饰器1

一、装饰器

1、什么是装饰器？

　　装饰：装饰、修饰

　　器：工具

　　装饰器：装饰的工具

　　(*****)“开放封闭”：装饰器必须要遵循“开放封闭”原则：

　　　　开放：对函数功能的添加是开放的

　　　　封闭：对函数功能的修改是封闭的

2、装饰器的作用？

　　在不修改被装饰对象源代码与调用方式的前提下添加新的功能。

　　装饰器必须遵循的两个原则：

　　　　不修改被装饰对象源代码

　　　　不修改被装饰对象的调用方式

ps：

　　被装饰对象指的是 ---> 需要添加功能的(函数)

　　装饰器指的是 ---> 被装饰对象添加的新功能的(函数)

3、为什么要使用装饰器？

　　可以解决代码荣誉问题，提高代码的可扩展性

4、怎么使用装饰器？

　　编写装饰器：

　　　　通过闭包函数来实现装饰器

　　装饰器的应用：

　　　　1、统计时间

　　　　2、登录认证

例子：

　　需求：需要统计一下下载电影的时间

　　　　方案一：函数调用（适合少次使用）

import timedef download_movie():print("开始下载电影...")# 模拟电影下载时间为3秒time.sleep(3)print("电影下载成功！")start_time = time.time()    # 获取当前时间戳
download_movie()
end_time = time.time()    # 获取当前时间戳
print(f"消耗时间：{end_time - start_time}")

　　问题1：如果有多个被装饰对象，需要写多次统计时间的代码，导致代码冗余，于是有了方案二。

　　　　方案二：使用装饰器（适合多次调用，调用时直接在闭包函数内传入所需要使用装饰器的函数名称）

import timedef download_movie():print("开始下载电影...")# 模拟电影下载时间为3秒time.sleep(3)print("电影下载成功！")# 模拟多个被装饰对象
def func1():pass# 模拟多个被装饰对象
def func2():pass# 装饰器：初级版
def time_record(func):def inner():# 获取当前时间戳start_time = time.time()func()# 获取当前时间戳end_time = time.time()print(f"消耗时间：{end_time - start_time}")return innerdownload_movie = time_record(download_movie)
download_movie()

　　问题2：如果被装饰对象有返回值，有参数而且有多个参数，于是有了方案三。

　　　　方案三：方案二的代码优化，使用*args, **kwargs接收所有参数（形参，关键字参数等）import time

def download_movie(*args, **kwargs):print("开始下载电影...")# 模拟电影下载时间time.sleep(3)print("电影下载成功！")return "movie.mp4"# 装饰器最终版
def time_record(func):def inner(*args, **kwargs):    # *args **kwargs接收所有参数（形参，关键字参数等）# 获取当前时间戳start_time = time.time()# 将被装饰对象需要接收的人以参数，原封不动的传给func（被修饰对象）res = func(*args, **kwargs)    #此处的fanc为被修饰对象download_movie()# 获取当前时间戳end_time = time.time()# 统计结束，打印统计时间print(f"消耗时间：{end_time - start_time}")return resreturn inner# 这里的download_movie是inner()的返回值
download_movie = time_record(download_movie)
# download_movie()  --->  inner() ，可传入任意参数，若传入参数，download_movie()函数需要修改代码块，否则不打印或者不执行传入参数
download_movie()

　　方案三完美的解决了方案一和方案二遗留下的问题，此处的装饰器可以作为所有装饰器的模板

　　(*****)装饰器模板(记牢)

def wrapper(func):def inner(*args, **kwargs):    # *args **kwargs接收所有参数（形参，关键字参数等）# 调用被装饰对象，得到被装饰对象的返回值resres = func(*args, **kwargs)return resreturn inner

　　装饰器简例：

def wrapper(func):def inner(*args, **kwargs):'''在此处可以添加新添加的功能代码块'''# 调用被装饰对象，得到被装饰对象的返回值resres = func(*args, **kwargs)'''在此处也可以添加新添加的功能代码块'''return resreturn innerdef func1():print("hello")func1 = wrapper(func1)
func1()

代码执行顺序：

　　def为定义函数，不执行

　　先执行同级代码，再执行下级函数体代码

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二、装饰器语法糖

　　装饰器的语法糖，是属于装饰器的（语法糖是装饰器内置的，可以引用所有的语法糖）

　　@装饰器名字装饰器的语法糖

　　注意：在使用装饰器语法糖时，装饰器必须定义在被装饰对象之上

例子：统计函数执行时间

　　不使用装饰器语法糖：

import time# func函数执行三秒
def func():time.sleep(3)# 装饰器：统计函数执行时间
def wrapper(func):    # func被装饰对象def inner(*args, **kwargs):    # *args, **kwargs是被装饰对象的参数# 调用前增加新功能start_time = time.time()res = func(*args, **kwargs)# 调用前增加新功能end_time = time.time()print(f"程序执行时间为：{end_time - start_time}秒")return res    # 调用被装饰对象，接收返回值return inner# 不使用装饰器语法糖
func = wrapper(func)
func()

　　使用装饰器语法糖：

import time# 装饰器：统计函数执行时间
def wrapper(func):    # func被装饰对象def inner(*args, **kwargs):    # *args, **kwargs是被装饰对象的参数# 调用前增加新功能start_time = time.time()res = func(*args, **kwargs)# 调用前增加新功能end_time = time.time()print(f"程序执行时间为：{end_time - start_time}秒")return res    # 调用被装饰对象，接收返回值return inner# 使用装饰器语法糖：使用装饰器语法糖时，装饰器必须定义在被装饰对象之上
@wrapper    # @wrapper    就等于--->   func = wrapper(func)
# func函数执行三秒
def func():time.sleep(3)func()    # 因为语法糖可直接调用

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三、装饰器练习题

　　编写一个装饰器，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密码

　　可写完对照

# 定义一个字典来做判断
user_info = {"user" : None,    # username与user_info["user"]来判断是否已登录用户
}# 登录功能：
def login():# 判断用户没有登录时，执行# 登陆功能print("请先登录")username = input("请输入你的用户名：").strip()password = input("请输入您的密码：").strip()# 打开密码表，对比账户密码是否正确with open("dir/passwd.txt", "r", encoding="utf-8") as f:for line in f:# print(line)name, pwd = line.strip("\n").split(":")  # 得到[tank, 123]if username == name and password == pwd:print("登陆成功！")user_info["user"] = usernameelse:print("登录失败")# 登录认证装饰器：
def login_auth(func):def inner(*args, **kwargs):# 登录认证功能# 如果已经登录，将被装饰对象直接调用并返回if user_info.get("user"):res = func(*args, **kwargs)return res# 如果没有登录，执行登录功能else:login()    # 调用login()函数进行登录return inner# func1、2、3都需要先登录才能使用，若登陆一次，后续就不需要再次登录
# 登陆之后可以使用的功能1
@login_auth
def func1():print("from func1")pass# 登陆之后可以使用的功能2
@login_auth
def func2():print("from func2")pass# 登陆之后可以使用的功能3
@login_auth
def func3():print("from func3")pass# 执行环节
while True:func1()input("延迟操作")func2()func3()

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