Python無參裝飾器的實現方案及優化
一、什麼是裝飾器
定義一個函數，該函數可為其他函數添加額外的功能。
二、何時用裝飾器
需要在不修改被裝飾對象源代碼及其調用方式時，為被裝飾對象添加額外的功能。
三、如何寫一個裝飾器
現在我們有如下一個函數help（），time.sleep（）來模擬函數執行時間，print打印傳入參數值，方便我們來進行分析。如果現在我們需要為help函數添加一個統計其運行時間的功能，我們可以怎麼做？
import time
def help(x, y):
time.sleep(1)
print(f'x={x} y={y}')
help(1, 2)
方案一：
在help函數開頭結束分別調用time.time（），兩者相減得運行時間。
import time
def help(x, y):
start = time.time()
time.sleep(1)
print(f'x={x} y={y}')
stop = time.time()
print(stop - start)
help(1, 2)
運行結果：
方案一中我們在help中加瞭相關代碼，雖然沒有改變它的調用方式，但改變瞭它的源代碼。我們繼續想想如何兩者都不改變的情況下，完成我們的目標。
對，函數內不能動，我們可以動函數外呀，在help前後加上相關代碼，似乎就可以達到我們的目標瞭，這就是方案二，我們來試試。
方案二：
import time
def help(x, y):
time.sleep(1)
print(f'x={x} y={y}')
start = time.time()
help(1, 2)
stop = time.time()
print(stop - start)
運行結果：
顯而易見，似乎沒有問題，但是如果我們需要多次調用help函數的話，在它前後都得加上相同的代碼，這樣代碼就會顯得十分冗餘瞭。既然help函數前後代碼不會變的話，我們可以將它們封裝成另一個函數呀，說幹就幹。
方案三：
import time
def help(x, y):
time.sleep(1)
print(f'x={x} y={y}')
def wrapper():
start = time.time()
help(1, 2)
stop = time.time()
print(stop - start)
wrapper()
運行一下：
這樣我們就解決瞭多次調用的問題，但美中不足的是，help函數的調用方式改變瞭，而且help的參數固定，也隻能修飾help函數，我們來一步步試著優化。
優化一（參數優化，實現任意參數）：
對參數優化，我們可以將help的實參通過wrapper的傳入，而為瞭實現任意參數，我們首先想的便是*args,**kwargs來作為函數的參數，於是將方案三進行改進如下（為方便分析，為help多增加瞭一個參數）：
import time
def help(x, y, z):
time.sleep(1)
print(f'x={x} y={y} z={z}')
def wrapper(*args, **kwargs):
start = time.time()
help(*args, **kwargs)
stop = time.time()
print(stop - start)
wrapper(1, 2, 3)
運行一下：
這樣我們便將help的參數變得更加靈活瞭，接著我們來優化。
優化二（實現裝飾其他對象）：
需要裝飾其他對象，意味著我們在help位置的應該是一個可變參數，也就是用戶輸入的參數，即wapper函數內應變為：
def wrapper(*args, **kwargs):
start = time.time()
func(*args, **kwargs)
stop = time.time()
print(stop - start)
但是我們期望wrapper能和內部調用的func函數的參數一致，即wrapper的參數我們應該不去改變，那我們func的值從何處傳來呢？
沒錯，我們可以運用閉包函數來傳參，修改一下下：
def outter(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
start = time.time()
func(*args, **kwargs)
stop = time.time()
print(stop - start)
return wrapper
這樣我們為其他函數修飾時，隻需要將其函數名作為outter函數的參數傳入即可：
import time
def help(x, y, z):
time.sleep(1)
print(f'這是help的{x}{y}{z}')
def others(x, y, z):
time.sleep(1)
print(f'這是others的{x}{y}{z}')
def outter(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
start = time.time()
func(*args, **kwargs)
stop = time.time()
print(stop - start)
return wrapper
help = outter(help)
others = outter(others)
help(1, 2, 3)
others(4, 5, 6)
運行一下：
結果符合預期，而且在使用時由於outter內的func是在局部名稱空間，outter外的func是在全局名稱空間，調用時二者並不沖突，並且使用時可讀性較高，我們好像達成開始的目標，似乎能以假亂真瞭。但我們繼續思考一下，我們演示用到的函數十分簡單，甚至沒有返回值，如果加上返回值後，我們再對其修飾後，能得到原函數的返回值嗎？
優化三（得到相同返回值）：
回到我們的wrapper中去，既然需要我們func函數的返回值，我們直接將其賦值給res，再return出res的值：
import time
def help(x, y, z):
time.sleep(1)
print(f'這是help的{x}{y}{z}')
return 'help'
def others(x, y, z):
time.sleep(1)
print(f'這是others的{x}{y}{z}')
return 'others'
def outter(func):
def wrapper(*args, **kwargs):
start = time.time()
res=func(*args, **kwargs)
stop = time.time()
print(stop - start)
return res
return wrapper
help = outter(help)
others = outter(others)
res1=help(1, 2, 3)
res2=others(4, 5, 6)
print(res1,res2)
沒毛病，跑一下：
總結：
到這我們完成瞭一個簡單的無參裝飾器，裝飾後的func既沒有改變源代碼，也沒有改變調用方式。
但是代碼稍顯冗餘，python語法便規定：在被裝飾對象正上方單獨一行寫@裝飾器名字，等價於func=outter(func)，簡化代碼。從中我們總結出無參裝飾器的一個模板：
def outter(func):
def wrapper(*args,**kwargs):
# 1、調用原函數
# 2、增加的新功能
res=func(*args,**kwargs)
return res
return wrapper
#使用時
@outter
def func:
pass
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