python閉包和裝飾器你瞭解嗎

Posted on by

一、閉包

1. 什麼是閉包？

在函數中可以（嵌套）定義另一個函數時，如果內部的函數引用瞭外部的函數的變量，則可能產生 閉包。

閉包可以用來在一個函數與一組“私有”變量之間創建關聯關系。

在給定函數被多次調用的過程中，這些私有變量能夠保持其持久性。

2. 形成閉包的三個條件(缺一不可)

必須有一個內嵌函數(函數裡定義的函數）——這對應函數之間的嵌套

內嵌函數必須引用一個定義在閉合范圍內(外部函數裡)的變量——內部函數引用外部變量

外部函數必須返回內嵌函數——必須返回那個內部函數

換句話說：

其實，閉包的概念很簡單：一個可以引用在函數閉合范圍內變量的函數。即”內部函數”，隻有那個內部函 數才有所謂的__closure__屬性。

3. 閉包的原理

形成閉包之後，閉包函數會獲得一個非空的__closure__屬性（對比我們最後的函數test，test是一 個不具備閉包的函數，它的__closure__屬性是None），這個屬性是一個元組。

組裡面的對象為cell對象，而訪問cell對象的cell_contents屬性則可以得到閉包變量的當前值 （即上一次調用之後的值）。

而隨著閉包的繼續調用，變量會再次更新。

所以可見，一旦形成閉包之後，python確實會將__closure__和閉包函數綁定作為儲存閉包變量的場所

4. 閉包的好處

閉包不是必須的。

沒瞭閉包，python的功能一點不會被影響

有瞭閉包，隻是提供給你一種額外的解決方案。

二、裝飾器

1. 什麼是裝飾器

飾器是這樣一種設計模式：如果一個類（函數）希望添加其他類（函數）的一些功能，而不希望 通過繼承或是直接修改源代碼實現，那麼可以使用裝飾器模式。

簡單來說Python中的裝飾器就是指某些函數或其他可調用對象，以函數或類作為可選輸入參數， 然後返回函數或類的形式。通過這個在Python2.6版本中被新加入的特性可以用來實現裝飾器設計 模式。

飾器就是一個可以接受調用也可以返回調用的函數，該函數接受被裝飾的函數作為其位置參數。 裝飾器通過使用該參數來執行某些操作，然後返回原始參數或一些其他的調用

函數也是對象，也可以當做參數傳遞

2. 裝飾器有什麼用

可以考慮在裝飾器中置入通用功能的代碼來降低程序復雜度。例如，可以用裝飾器來：

引入日志

增加計時邏輯來檢測性能

給函數加入事務的能力

權限控制

3. 小 練 習

這裡有個小練習，可以來試試哈 >-<

用裝飾器實現權限控制

定義一個全局變量：username

定義add函數，實現兩個數相加

實現login_required裝飾器，如果username值為root，提示”歡迎” 並計算結果，否則”沒有權限

代碼如下（示例）：

三. 編寫和使用裝飾器

1. 小案例

應用多個裝飾器

2.應用註意事項

應用多個裝飾器

封裝時，至下而上

執行時，至上而下

在實際應用的場景中，當我們采用上面的方式寫瞭兩個裝飾方法比如先驗證有沒有登錄 @login_required ， 再驗證權限夠不夠時 @permision_allowed

3.保留元數據-什麼是元數據

元數據（Metadata），又稱中介數據、中繼數據，為描述數據的數據（data about data），主要是 描述數據屬性（property）的信息

函數的重要的元信息比如名字、文檔字符串、註解和參數簽名等

4.保留元數據-裝飾器後為什麼元數據會丟失

因為return執行的，是經過調用封裝後的函數

5.保留元數據

利用**@functools.wraps(fun)**，將一個函數的重要內容復制到另一個函數

溫馨提醒：任何時候你定義裝飾器的時候,都應該使用 functools 庫中的 @wraps 裝飾器來註解底層 包裝函數。

6.小案例

在這裡插入圖片描述

7.內置的裝飾器

Python還提供瞭類裝飾器與**@staticmethod**，@classmethod，@property和這三個在面向對象編 程中常用的裝飾器

staticmethod：把類中定義的實例方法變成靜態方法

classmethod：把類中定義的實例方法變成類方法

property：把類中定義的實例方法變成類屬性。

四. 裝飾器的應用

1.為什麼使用裝飾器

模塊化且清晰明確

代碼重用

裝飾器是顯式的，增強可讀性

2.在何處使用裝飾器

Python標準庫中包括很多包含裝飾器的模塊，並且很多常用工具和框架利用它們實現常功能，如，

要使用一個類上的方法不需要這個類的實例(@classmethod或@staticmethod)

mock模塊（單元測試python3.3後加入標準庫[email protected]或@mock.patch.object）

Django(@login_required, @permission_reqired)

Flask(@app.route) 充當url與函數之間的註冊表

Celery(@task) 返回Task類實例

插入日志、性能測試、事務處理、緩存、權限校驗等場景

記錄結果、增加計時邏輯來檢測性能等

五. 課後作業

1.實現函數註冊表

在這裡插入圖片描述

2.完善三創購物系統

所有用戶存放在Excel中（用戶名，密碼，餘額）

定義裝飾器login_required，給需要的功能添加裝飾器

查看超市物品，不需要登錄 • 購物及查看餘額，需要登錄

先驗證用戶是否已經登錄（如果用戶未登錄提示“用戶未登錄，請登錄後重試”，並跳 轉到功能菜單）

總結

對於閉包的原理和好處十分重要，尤其是原理部分一定要好好消化一下，應用很廣泛。

對於裝飾器部分，要瞭解它是怎麼應用的，在什麼時候，什麼地方應用，多寫幾個案例就明白瞭。

本片文章就到這裡瞭，希望能夠給你帶來幫助，也希望您能夠多多關註WalkonNet的更多內容！

推薦閱讀：