• 【Python学习】迭代器,生成器和装饰器


    迭代器

    一、概要

    在了解Python的数据结构时,容器(container)、可迭代对象(iterable)、迭代器(iterator)、生成器(generator)、列表/集合/字典推导式(list,set,dict comprehension)众多概念参杂在一起,难免让人一头雾水,下面这幅图也许能让大家更清楚的理解他们之间的关系。

    二、容器(container)

    容器是一种把多个元素组织在一起的数据结构,容器中的元素可以逐个地迭代获取,可以用 in , not in 关键字判断元素是否包含在容器中。通常这类数据结构把所有的元素存储在内存中(也有一些特列并不是所有的元素都放在内存)在Python中,常见的容器对象有:

    • list
    • dict
    • set
    • tuple
    • str

    尽管绝大多数容器都提供了某种方式来获取其中的每一个元素,但这并不是容器本身提供的能力,而是可迭代对象赋予了容器这种能力,当然并不是所有的容器都是可迭代的。

    三、可迭代对象(iterable)

    一个list或tuple,我们可以通过for循环来遍历这个list或tuple,这种遍历我们称为迭代(Iteration)。很多容器都是可迭代对象(比如:list、dict、tuple等),此外,像打开的文件,也是可迭代对象。但凡可以返回一个迭代器的对象都可成为可迭代对象。

    这里x是一个list,是一个可迭代对象。我们知道,list、dict、set、tuple、str都是可迭代对象,通过iter()或__iter__(),就可以转化为一个迭代器。所以,我们可以说:一个具有iter方法的对象就可以称为可迭代对象。

    四、迭代器(iterator)

    上图中,y和z就是两个独立的迭代器,它是通过iter()方法从可迭代对象转化而来的。它是一个带状态的对象,该状态用于记录当前迭代所在的位置,以便下次迭代的时候取到正确的元素。它能在你调用 next() 方法的时候返回容器中的下一个值,任何实现了 __next__() 或next()方法的对象都是迭代器。迭代器有一种具体的迭代器类型,比如 list_iterator、set_iterator、tuple_iterator、str_iterator等 。

    五、for循环的内部实现

    在大多数情况下我们都不会用next()方法去可迭代对象中去取值,而是会用:for i in (iterable),如下图:

    for循环内部做了3件事情:

    1. 调用iter()把可迭代对象转换成迭代器
    2. 不断的调用迭代器的next()方法
    3. 处理StopIteration异常,结束循环

    六、isinstance

    可以使用isinstance()判断一个对象是否是Iterator对象,如下:

    复制代码
     1 from collections import Iterator,Iterable
     2 l = [1,2,3,4,5]
     3 d = iter(l)
     4 print(isinstance(l,list))      # 判断是否是list
     5 print(isinstance(l,Iterable))  # 判断是否是可迭代对象
     6 print(isinstance(l,Iterator))  # 判断是否是迭代器
     7 print(isinstance(d,Iterator))  # 判断是否是迭代器
     8 # True
     9 # True
    10 # False
    11 # True
    复制代码

    生成器

    一、列表生成式

    如果要生成列表[1x1, 2x2, 3x3, ..., 10x10]怎么做?除了循环还可以用一行语句代替循环生成,如下:

    1 s = [i*i for i in range(10)]
    2 print(s)  #[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

    这种写法就是Python的列表生成式,写列表生成式时,把要生成的元素 i * i 放到前面,后面跟 for 循环,就可以把list创建出来。

    二、生成器

    1、通过列表生成式实现

      通过列表生成式,我们可以直接创建一个列表。但受到内存限制,列表容量肯定是有限的。而且,创建一个包含100万个元素的列表,会占用很大的存储空间,如果我们仅仅需要访问前面几个元素,那后面绝大多数元素占用的空间都白白浪费了。

      所以,如果列表元素可以按照某种算法推算出来,那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢?这样就不必创建完整的list,从而节省大量的空间。在Python中,这种一边循环一边计算的机制,称为生成器:generator。

      要创建一个generator,有很多种方法。第一种方法很简单,只要把一个列表生成式的[]改成(),就创建了一个generator:

    1 l = [i*i for i in range(10)]
    2 print(l)  #[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
    3 
    4 g = (i for i in range(5))
    5 print(g)  #<generator object <genexpr> at 0x000001F1DFCE01A8>

    创建l和g的区别仅在于最外层的[]()l是一个list,而g是一个generator。

    我们可以直接打印出list的每一个元素,但我们怎么打印出generator的每一个元素呢?

    如果要一个一个打印出来,可以通过next()函数获得generator的下一个返回值,如下:

    复制代码
    1 g = (i for i in range(5))
    2 print(next(g))  # 0
    3 print(next(g))  # 1
    4 print(next(g))  # 2
    5 print(next(g))  # 3
    6 print(next(g))  # 4
    7 print(next(g))  # StopIteration
    复制代码

    generator保存的是算法,每次调用next(g),就计算出g的下一个元素的值,直到计算到最后一个元素,没有更多的元素时,抛出StopIteration的错误。

    当然,上面这种不断调用next(g)的用法,实际上很少这么用,正确的方法是使用for循环,因为generator也是可迭代对象,如下:

    复制代码
    1 g = (i for i in range(5))
    2 for i in g:
    3     print(i)
    4 # 0
    5 # 1
    6 # 2
    7 # 3
    8 # 4
    复制代码

    所以,我们创建了一个generator后,基本上永远不会调用next(),而是通过for循环来迭代它,并且不需要关心StopIteration的错误

    2、用函数实现

    generator非常强大。如果推算的算法比较复杂,用类似列表生成式的for循环无法实现的时候,还可以用函数来实现。

    比如,著名的斐波拉契数列(Fibonacci),除第一个和第二个数外,任意一个数都可由前两个数相加得到:

    0,1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ...

    复制代码
    1 def fib(max):
    2     n,before,after = 0,0,1
    3     while n <= max:
    4         print(before)
    5         before,after = after,before+after
    6         n = n + 1
    复制代码

    上面的函数输出的结果入下:

    复制代码
     1 fib(8)
     2 # 0
     3 # 1
     4 # 1
     5 # 2
     6 # 3
     7 # 5
     8 # 8
     9 # 13
    10 # 21
    复制代码

    仔细观察,可以看出,fib函数实际上是定义了斐波拉契数列的推算规则,可以从第一个元素开始,推算出后续任意的元素,这种逻辑其实非常类似generator。也就是说,上面的函数和generator仅一步之遥。要把fib函数变成generator,只需要把print(before)改为yield before就可以了,如下:

    1 def fib(max):
    2     n,before,after = 0,0,1
    3     while n <= max:
    4         yield before
    5         before,after = after,before+after
    6         n = n + 1

    这就是定义generator的另一种方法。如果一个函数定义中包含yield关键字,那么这个函数就不再是一个普通函数,而是一个generator,如下:

     1 g = fib(5)
     2 print(g)  # <generator object fib at 0x000001C0DAD201A8>
    

    这里,最难理解的就是generator和函数的执行流程不一样。函数是顺序执行,遇到return语句或者最后一行函数语句就返回。而变成generator的函数,在每次调用next()的时候执行,遇到yield语句返回,再次执行时从上次返回的yield语句处继续执行,如下:

    复制代码
    1 g = fib(5)
    2 print(g)  # <generator object fib at 0x000001C0DAD201A8>
    3 
    4 print(next(g))  # 1
    5 print(next(g))  # 1
    6 print('干点别的')# 干点别的
    7 print(next(g))  # 2
    8 print(next(g))  # 3
    9 print(next(g))  # 5
    复制代码

    在上面fib的例子,我们在循环过程中不断调用yield,就会不断中断。当然要给循环设置一个条件来退出循环,不然就会产生一个无限数列出来。

    同样的,把函数改成generator后,我们基本上从来不会用next()来获取下一个返回值,而是直接使用for循环来迭代,如下:

    复制代码
     1 g = fib(5)
     2 print(g)  # <generator object fib at 0x000001C0DAD201A8>
     3 for i in g:
     4     print(i)
     5 # 1
     6 # 1
     7 # 2
     8 # 3
     9 # 5
    10 # 8
    复制代码

    使用send方法给变成了generator的函数传值,如下:

    复制代码
     1 def bar():
     2     print('ok1')
     3     count = yield 1
     4     print(count)
     5     print('ok2')
     6     yield 2
     7 
     8 b = bar()
     9 s = b.send(None) # 等同于next(b),第一次send前如果没有next,只能传一个None
    10 print(s)  # 返回第一个yield后面的1
    11 k = b.send('AAA') # 第二次send把参数的值赋给count
    12 print(k)  # 返回第二个yield后面的2
    13 # ok1
    14 # 1
    15 # AAA
    16 # ok2
    17 # 2
    复制代码

    第一次执行b.send(None)后进入函数体,先打印ok1,碰到yield返回1,中断函数执行。第二次执行b.send('AAA')后再次进入函数,把AAA付给count打印出来,然后接着往下走,打印ok2,再往下走碰到yield返回2。

    文件读取:

    复制代码
    1 def read_file(fpath): 
    2     BLOCK_SIZE = 1024 
    3     with open(fpath, 'rb') as f: 
    4         while True: 
    5             block = f.read(BLOCK_SIZE) 
    6             if block: 
    7                 yield block 
    8             else: 
    9                 return
    复制代码

    如果直接对文件对象调用 read() 方法,会导致不可预测的内存占用。好的方法是利用固定长度的缓冲区来不断读取文件内容。通过 yield,我们不再需要编写读文件的迭代类,就可以轻松实现文件读取。

     装饰器

    一、函数的作用域

    1、作用域介绍

    Python中的作用域分为四种情况:

    • L:local,局部作用域,即函数中定义的变量;
    • E:enclosing,嵌套的父级函数的局部作用域,即包含此函数的上级函数的局部作用域,但不是全局的;
    • G:globa,全局变量,就是模块级别定义的变量;
    • B:built-in,系统固定模块里面的变量,比如int, bytearray等。 

    搜索变量的优先级顺序依次是:L –> E –> G –>B,即:局部作用域>外层作用域>当前模块中的全局>Python内置作用域。 

    复制代码
     1 x = int(2.9)  # int built-in
     2 
     3 g_count = 0   # global
     4 
     5 def outer():
     6     o_count = 1  # enclosing
     7     def inner():
     8         i_count = 2  # local
     9         print(o_count)
    10     print(i_count)   # 找不到
    11     inner()
    12 outer()
    13 
    14 print(o_count) #找不到
    复制代码

    当然,local和enclosing是相对的,enclosing变量相对上层来说也是local。

    2、作用域的产生

    在Python中,只有函数(def、lambda)、类(class)以及模块(module)才会引入新的作用域,其它的代码块(如if、try、for等)是不会引入新的作用域的,如下代码:

    1 if 2>1:
    2     x = 1
    3 print(x)  # 1

    if并没有引入一个新的作用域,x仍处在当前作用域中,后面代码可以使用。

    1 def test():
    2     x = 2
    3 print(x) # NameError: name 'x2' is not defined

    上面这段代码则会报错,因为def、class、lambda是可以引入新作用域的。

    3、变量的修改

    复制代码
     1 x = 6
     2 def f():
     3     print(x)
     4     x = 5
     5 f()
     6 
     7 # 错误的原因在于print(x)时,解释器会在局部作用域找,会找到x=5(函数已经加载到内存),但x使用在声明前了,所以报错:
     8 # local variable 'x' referenced before assignment.如何证明找到了x=5呢?简单:注释掉x=5,x=6,报错为:name 'x' is not defined
     9 
    10 # 同理
    11 x = 6
    12 def f():
    13     x += 1  # local variable 'x' referenced before assignment.
    14 f()
    复制代码

    4、global关键字

    当内部作用域想修改外部作用域的变量时,就要用到global和nonlocal关键字了,当修改的变量是在全局作用域(global作用域)上的,就要使用global先声明一下,代码如下:

    复制代码
    1 count = 10
    2 def outer():
    3     global count
    4     print(count)   #10
    5     count = 100
    6     print(count)   #100
    7 outer()
    8 print(count)       #100
    复制代码

    5、nonlocal关键字

    global关键字声明的变量必须在全局作用域上,不能嵌套作用域上,当要修改嵌套作用域(enclosing作用域,外层非全局作用域)中的变量怎么办呢,这时就需要nonlocal关键字了,代码如下:

    复制代码
    1 def outer():
    2     count = 10
    3     def inner():
    4         nonlocal count
    5         count = 20
    6         print(count)  #20
    7     inner()
    8     print(count)      #20
    9 outer()
    复制代码

    6、作用域小结

    • 变量查找顺序:LEGB,作用域局部>外层作用域>当前模块中的全局>python内置作用域;
    • 只有函数、类以及模块才能引入新的作用域;
    • 对于一个变量,内部作用域先声明就会覆盖外部变量,不声明直接使用,就会使用外部作用域的变量;
    • 内部作用域要修改外部作用域变量的值时,全局变量要使用global关键字,嵌套作用域变量要使用nonlocal关键字。nonlocal是python3新增的关键字,有了这个 关键字,就能完美的实现闭包了;

    二、函数即对象

    在Python中,函数和之前学过的字符串、整型、列表等一样都是对象,而且函数是最高级的对象(对象是类的实例化,可以调用相应的方法,函数是包含变量的对象)。如下:

    复制代码
    1 def foo():
    2     print('i am the foo')
    3     bar()
    4 
    5 def bar():
    6     print('i am the bar')
    7 
    8 foo()
    复制代码

    接着,我们再聊一下函数在内存的存储情况:

    函数对象的调用仅仅比其它对象多了一个()而已!foo,bar与a,b一样都是个变量名。

    既然函数是对象,那么自然满足下面两个条件:

    1、函数可以被赋值给其他变量

    复制代码
    1 def foo():
    2     print('foo')
    3 bar=foo
    4 bar()
    5 foo()
    6 print(id(foo),id(bar))  #1386464801520 1386464801520
    复制代码

    2、函数可以被定义在另外一个函数内(作为参数或者返回值),类似于整型、字符串等对象

    复制代码
     1 # *******函数名作为参数**********
     2 def foo(func):
     3     print('foo')
     4     func()
     5 
     6 def bar():
     7     print('bar')
     8 
     9 foo(bar)
    10 
    11 # *******函数名作为返回值*********
    12 def foo():
    13     print('foo')
    14     return bar
    15 
    16 def bar():
    17     print('bar')
    18 
    19 b = foo()
    20 b()
    复制代码

    三、函数的闭包

    如下一个函数:

    1 def foo():
    2     x = 1
    3 def bar(): 4 print(x) 5 return bar

    我们想要调用bar函数,有什么办法呢?,如下:

    复制代码
    1 # 方法一
    2 foo()()
    3 
    4 # 方法二
    5 func = foo()
    6 func()
    复制代码

    那么以上两种调用方式,有什么区别吗?

    貌似没什么区别,但是有一个疑问:函数foo已经调用执行完毕了,再调用bar函数时,为什么没有报错(直接调用bar函数时却报错了)?

    因为:函数foo return的bar函数是一个闭包函数,有x这个环境变量。

    1、闭包函数

    定义:如果在一个函数里,对在外部作用域(但不是在全局作用域)的变量进行引用,那么内部函数就被认为是一个闭包函数;

    如上实例,bar就是内部函数,bar里引用了外部作用域的变量x(x在外部作用域foo里面,不是全局作用域),则这个内部函数bar就是一个闭包函数;

    再稍微讲究一点的解释是,闭包=函数块+定义函数时的环境,bar就是函数块,x就是环境,当然这个环境可以有很多,不止一个简单的x;

    2、用途

    用途一:

    复制代码
     1 # 用途1:当闭包执行完后,仍然能够保持住当前的运行环境。
     2 # 比如说,如果你希望函数的每次执行结果,都是基于这个函数上次的运行结果。我以一个类似棋盘游戏的例子
     3 # 来说明。假设棋盘大小为50*50,左上角为坐标系原点(0,0),我需要一个函数,接收2个参数,分别为方向
     4 # (direction),步长(step),该函数控制棋子的运动。棋子运动的新的坐标除了依赖于方向和步长以外,
     5 # 当然还要根据原来所处的坐标点,用闭包就可以保持住这个棋子原来所处的坐标。
     6 
     7 origin = [0, 0] # 坐标系统原点
     8 legal_x = [0, 50] # x轴方向的合法坐标
     9 legal_y = [0, 50] # y轴方向的合法坐标
    10 def create(pos=origin):
    11  def player(direction,step):
    12   # 这里应该首先判断参数direction,step的合法性,比如direction不能斜着走,step不能为负等
    13   # 然后还要对新生成的x,y坐标的合法性进行判断处理,这里主要是想介绍闭包,就不详细写了。
    14   new_x = pos[0] + direction[0]*step
    15   new_y = pos[1] + direction[1]*step
    16   pos[0] = new_x
    17   pos[1] = new_y
    18   #注意!此处不能写成 pos = [new_x, new_y],原因在上文有说过
    19   return pos
    20  return player
    21 
    22 player = create() # 创建棋子player,起点为原点
    23 print (player([1,0],10)) # 向x轴正方向移动10步
    24 print (player([0,1],20)) # 向y轴正方向移动20步
    25 print (player([-1,0],10)) # 向x轴负方向移动10步
    
    复制代码

    用途二:

    复制代码
     1 # 用途2:闭包可以根据外部作用域的局部变量来得到不同的结果,这有点像一种类似配置功能的作用,我们可以
     2 # 修改外部的变量,闭包根据这个变量展现出不同的功能。比如有时我们需要对某些文件的特殊行进行分析,先
     3 # 要提取出这些特殊行。
     4 
     5 def make_filter(keep):
     6  def the_filter(file_name):
     7   file = open(file_name)
     8   lines = file.readlines()
     9   file.close()
    10   filter_doc = [i for i in lines if keep in i]
    11   return filter_doc
    12  return the_filter
    13 
    14 # 如果我们需要取得文件"result.txt"中含有"pass"关键字的行,则可以这样使用例子程序
    15 filter = make_filter("pass")
    16 filter_result = filter("result.txt")
    
    复制代码

    四、装饰器

    装饰器本质上是一个函数,该函数用来处理其他函数,它可以让其他函数在不需要修改代码的前提下增加额外的功能,装饰器的返回值也是一个函数对象。它经常用于有切面需求的场景,比如:插入日志、性能测试、事务处理、缓存、权限校验等应用场景。装饰器是解决这类问题的绝佳设计,有了装饰器,我们就可以抽离出大量与函数功能本身无关的雷同代码并继续重用。概括的讲,装饰器的作用就是为已经存在的对象添加额外的功能。

    有如下一个函数:

    1 def timer():
    2     print('timer')

    我们要测试这个函数的执行时间,该怎么做?

    复制代码
    1 import time
    2 def timer():
    3     start_time = time.time()
    4     print('timer')
    5     time.sleep(1.22)
    6     end_time = time.time()
    7     print('执行时间为:%s'%(end_time-start_time))
    8 
    9 timer()  #1.230109453201294
    复制代码

    如果有成百上千个函数需要测试的话,这样做工作量就太大了,那么可以这样做:

    复制代码
     1 import time
     2 def timer(func):
     3     start_time = time.time()
     4     func()
     5     end_time = time.time()
     6     print('执行时间为:%s'%(end_time-start_time))
     7 
     8 def bar():
     9     time.sleep(1.23)
    10     print('bar')
    11 
    12 timer(bar)  #1.2442445755004883
    复制代码

    这么做貌似没什么问题了,但是我们发现函数的调用发生了变化,之前我们调用bar函数只要bar()就行了,现在则要用timer(bar)来调用。如果很多代码已经是写好了的,那么我们还要去修改源代码,显然,这样的方法是不可取的。那么,还有什么更好的方法呢?就要正式用到装饰器了,如下:

    复制代码
     1 import time
     2 def timer(func):
     3     def deco():
     4         start_time = time.time()
     5         func()
     6         end_time = time.time()
     7         print('执行时间为:%s'%(end_time-start_time))
     8     return deco
     9 
    10 def bar():
    11     time.sleep(1.23)
    12     print('bar')
    13 
    14 bar = timer(bar)
    15 bar()
    复制代码

    函数timer就是装饰器,它把真正的业务方法func包裹在函数里面,看起来像bar被上下时间函数装饰了。在这个例子中,函数进入和退出时 ,被称为一个横切面(Aspect),这种编程方式被称为面向切面的编程(Aspect-Oriented Programming)。

    1、简单的装饰器

    上面这段代码基本实现了装饰器的功能,但和普通函数调用比起来,还多了一行:bar = timer(bar),我们可以在需要调用的函数前面加上@timer来替代这一行,如下:

    复制代码
     1 import time
     2 def timer(func):
     3     def deco():
     4         start_time = time.time()
     5         func()
     6         end_time = time.time()
     7         print('执行时间为:%s'%(end_time-start_time))
     8     return deco
     9 
    10 @timer   # bar = timer(bar)
    11 def bar():
    12     time.sleep(1.23)
    13     print('bar')
    14 
    15 @timer   # foo = timer(foo)
    16 def foo():
    17     time.sleep(2.23)
    18     print('foo')
    19 
    20 bar()
    21 foo()
    复制代码

    如上所示,这样我们就可以省去bar = timer(bar)这一句了,直接调用bar()即可得到想要的结果。如果我们有其他的类似函数,我们可以继续调用装饰器来修饰函数,而不用重复修改函数或者增加新的封装。这样,我们就提高了程序的可重复利用性,并增加了程序的可读性。

    这里需要注意的问题:foo = timer(foo)其实是把deco引用的对象引用给了foo,而deco里的变量func之所以可以用,就是因为deco是一个闭包函数。

      

    @timer帮我们做的事情就是当我们执行业务逻辑bar()时,执行的代码由红框部分转到蓝框部分,仅此而已。

    装饰器在Python使用如此方便都要归因于Python的函数能像普通的对象一样能作为参数传递给其他函数,可以被赋值给其他变量,可以作为返回值,可以被定义在另外一个函数内。

    2、带参数的被装饰函数

    复制代码
     1 import time
     2 def timer(func):
     3     def deco(a,b):
     4         start_time = time.time()
     5         func(a,b)
     6         end_time = time.time()
     7         print('执行时间为:%s'%(end_time-start_time))
     8     return deco
     9 
    10 @timer   # bar = timer(bar)
    11 def bar(a,b):
    12     time.sleep(1.23)
    13     print(a+b)
    14 
    15 @timer   # foo = timer(foo)
    16 def foo(a,b):
    17     time.sleep(2.23)
    18     print(a-b)
    19 
    20 bar(1,2)
    21 foo(3,4)
    复制代码

    3、不定长参数

    复制代码
     1 import time
     2 def timer(func):
     3     def deco(*args,**kwargs):
     4         start_time = time.time()
     5         func(*args,**kwargs)
     6         end_time = time.time()
     7         print('执行时间为:%s'%(end_time-start_time))
     8     return deco
     9 
    10 @timer   # bar = timer(bar)
    11 def add(*args,**kwargs):
    12     time.sleep(1.23)
    13     sum = 0
    14     for i in args:
    15         sum += i
    16     print(sum)
    17 
    18 add(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)    #55
    复制代码

    4、带参数的装饰器

    装饰器还有更大的灵活性,例如带参数的装饰器:在上面的装饰器调用中,比如@timer,该装饰器唯一的参数就是执行业务的函数。装饰器的语法允许我们在调用时,提供其它参数,比如@decorator(a)。这样,就为装饰器的编写和使用提供了更大的灵活性。

    复制代码
     1 import time
     2 def time_logger(flag=0):
     3     def timer(func):
     4         def deco(*args,**kwargs):
     5             start_time = time.time()
     6             func(*args,**kwargs)
     7             end_time = time.time()
     8             print('执行时间为:%s'%(end_time-start_time))
     9             if flag:
    10                 print('将这个函数的执行时间记录到日志当中')
    11         return deco
    12     return timer
    13 
    14 @time_logger(3)
    15 def add(*args,**kwargs):
    16     time.sleep(1.23)
    17     sum = 0
    18     for i in args:
    19         sum += i
    20     print(sum)
    21 
    22 add(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)
    复制代码

    @time_logger(3) 做了两件事:

        (1)time_logger(3):得到闭包函数timer,里面保存环境变量flag

        (2)@timer:add=timer(add)

    上面的time_logger是允许带参数的装饰器。它实际上是对原有装饰器的一个函数封装,并返回一个装饰器(一个含有参数的闭包函数)。当我 们使用@time_logger(3)调用的时候,Python能够发现这一层的封装,并把参数传递到装饰器的环境中。

    我们可以通过装饰器time_logger中的参数flag的值来控制是否将函数的执行时间写入日志,比如:flag=0就不写入,flag!=0就写入。

    5、类装饰器

    相比函数装饰器,类装饰器具有灵活度大、高内聚、封装性等优点。使用类装饰器还可以依靠类内部的__call__方法,当使用 @ 形式将装饰器附加到函数上时,就会调用此方法。

    复制代码
     1 import time
     2 
     3 class Foo(object):
     4     def __init__(self,func):
     5         self._func = func
     6 
     7     def __call__(self):
     8         start_time = time.time()
     9         self._func()
    10         end_time = time.time()
    11         print('函数执行时间为:%s' % (end_time - start_time))
    12 
    13 @Foo
    14 def bar():
    15     time.sleep(1.25)
    16     print('bar')
    17 
    18 bar()
    复制代码

    可以看到,类装饰器没有嵌套关系了,直接使用类当中的__call__方法。

    6、装饰器实例

    用装饰器,写一个实例,判断用户是否登陆,逻辑是:运行程序,打印菜单,选择要进入的菜单,如果未登录,则要进行登录,如果是已登录则直接展示菜单。

    复制代码
     1 import os
     2 def login():
     3     '''
     4     登录函数,登录成功的话将username写入user文件当中
     5     '''
     6     username = input('username:')
     7     passwd = input('passwd:')
     8     if username == 'admin' and passwd == '123456':
     9         with open('user','a+',encoding='utf-8') as f:
    10             f.write(username)
    11             print('登录成功')
    12     else:
    13         print('用户名或密码错误')
    14 
    15 def auth(func):
    16     '''
    17     校验是否登录的装饰器
    18     '''
    19     def check(*args,**kwargs):
    20         if os.path.exists('user'):   # 判断user文件是否存在
    21             func(*args,**kwargs)     # 假设user文件存在就代表登录成功,执行函数
    22         else:
    23             print('您还未登录')
    24             login()                  # 不存在则调用登录函数
    25             func(*args, **kwargs)    # 登录成功后再执行函数
    26     return check
    27 
    28 @auth
    29 def home():
    30     print('Welcome to Home Page!!')
    31 
    32 @auth
    33 def finance():
    34     print('Welcome to Finance Page!!')
    35 
    36 @auth
    37 def add():
    38     print('Welcome to AddProduct Page!!')
    39 
    40 def menu():  # 打印菜单函数
    41     msg = '''
    42     1:首页
    43     2:金融
    44     3:添加商品
    45     '''
    46     print(msg)
    47     m = {
    48     "1":home,
    49     "2":finance,
    50     "3":add
    51     }
    52     choice = input('请输入您的选择:').strip()
    53     if choice in m:
    54         m[choice]()   # 调用对应的函数
    55     else:
    56         print('输入错误')
    57         menu()
    58 
    59 
    60 if __name__ == '__main__':
    61     menu()
    作者:gtea 博客地址:https://www.cnblogs.com/gtea
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