网易游戏面试经验(二)

前言

在之前我写过一篇博客，讲述了python的闭包和装饰器，python的装饰器一直是面试热点，也是python很重要的特性之一，不过我认为闭包是装饰器的基础，比装饰器拥有更宽广的概念和作用，所以如果面试官问我关于装饰器的问题，我都会从闭包的角度去分析装饰器，关于这个大块面试官问了我如下几个问题：什么是装饰器？什么是闭包？闭包和装饰器的作用？闭包和装饰器的使用场景？下面从这几个问题出发，在前一篇博客的基础之上更加深刻的探讨关于闭包和装饰器的知识

正文

关于闭包的概念，我从网上找了如下几种说法：

• This technique of using the values of outside parameters within a dynamic function is called closures
• a closure is simply a function with free variables, where the bindings for all such variables are known in advance
• a closure is a function (object) that remembers its creation environment (enclosing scope)
• This technique by which some data gets attached to the code is called closure in Python
• A closure occurs when a function has access to a local variable from an enclosing scope that has finished its execution

上面的话语基本涵盖了闭包的特性，关于这些语句的理解，我还是先列举一个非常简单的例子：

# coding="utf-8"
def fun(msg):
    def nested_fun():
        print msg
    return nested_fun

new_fun = fun("i like python")
new_fun()

上面的代码首先定义了一个函数fun，在这个函数之中再定义了一个嵌套函数，之后返回了这个函数，在这个函数之外，重新将fun函数包括msg参数赋值给了new_fun，之后执行new_fun()函数，运行这段代码，可以发现在console中打印出了i love python这句话。上面的代码有两个注意点：1.函数也是一种对象，可以作为参数返回和传递；2.new_fun=fun("i like python")这句代码其实是将new_fun指向了fun函数的返回值nested_fun函数，在执行new_fun函数的时候其实在执行了nested_fun函数，在这个函数中打印出的msg对象其实来自于上层函数，并不是自己的本地变量，为什么还会打印出来呢？所以这就是闭包，根据这个例子可以很好的体会上面列出的几种说法。
在python中闭包所满足的条件为：

1. 必须拥有嵌套函数
2. 嵌套函数调用定义在闭包函数里面的值
3. 闭包函数必须返回嵌套函数

装饰器和闭包可以实现一定的封装功能，将函数或者变量封装起来，同时利用他们可以减少代码冗余，减少一些重复工作量。下面举一个例子，如果现在我们想实现一个简单的乘法函数，比如times2(n)函数就是给n*2，times5(n)实现给n乘以5，这个功能可以使用默认值很容易的实现，代码如下：

def times2(n, x=2):
    return n * x

print times2(3)

但是这有个明显的缺点，每个times()函数都需要进行定义细节，现在可以用闭包来实现，代码如下：

def multiplier(n):
    def multi(x):
        return x * n
    return multi

times2 = multiplier(2)
times5 = multiplier(5)

print times2(4)
print times5(4)

这段代码的美妙大家可以好好体会一下。
说完了闭包，再说一说装饰器，装饰器就是用函数或者类去封装（装饰）另一个对象，装饰器支持和被封装的对象相同的接口，所以被装饰的对象甚至感觉不到自己被装饰了，在python中，装饰器更多的是一个函数将另一个函数作为参数，他会利用闭包来实现整个装饰功能，和上面举得闭包的例子不同的是，装饰器利用的是闭包可以捕获函数。
装饰器的常用场景如下：

• 注入参数
• 记录函数行为
• 预处理/后处理
• 修改调用时的上下文

下面简单的列举一个记录函数行为的装饰器的使用：

def logging(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        res = func(*args, **kwargs)
        print func.__name__, args, kwargs
        return res
    return wrapper

@logging
def fib(n):
    if n == 1 or n == 0:
        return 1
    return fib(n-1) + fib(n-2)

print fib(10)

上面的装饰器代码实现了打印被装饰的函数的执行情况，大家可以自己运行。

总结

语言的美会得到认可和传播，比如lamdba函数，了解了语言的特性之后，可以极大的提高工作效率，增加代码的美感，提高代码的健壮性。