Python無參裝飾器的實現(xiàn)方案及優(yōu)化

更新時間：2021年08月16日 09:26:28 作者：Including-xhj

裝飾器(Decorators)是 Python 的一個重要部分,所謂裝飾器就是閉包函數(shù)的一種應(yīng)用場景,這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Python無參裝飾器的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下

一、什么是裝飾器

定義一個函數(shù)，該函數(shù)可為其他函數(shù)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(diào)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(xiàn)在我們有如下一個函數(shù)help（），time.sleep（）來模擬函數(shù)執(zhí)行時間，print打印傳入?yún)?shù)值，方便我們來進行分析。如果現(xiàn)在我們需要為help函數(shù)添加一個統(tǒng)計其運行時間的功能，我們可以怎么做？

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(shù)開頭結(jié)束分別調(diào)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(jié)果：

方案一中我們在help中加了相關(guān)代碼，雖然沒有改變它的調(diào)用方式，但改變了它的源代碼。我們繼續(xù)想想如何兩者都不改變的情況下，完成我們的目標。

對，函數(shù)內(nèi)不能動，我們可以動函數(shù)外呀，在help前后加上相關(guān)代碼，似乎就可以達到我們的目標了，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(jié)果：

顯而易見，似乎沒有問題，但是如果我們需要多次調(diào)用help函數(shù)的話，在它前后都得加上相同的代碼，這樣代碼就會顯得十分冗余了。既然help函數(shù)前后代碼不會變的話，我們可以將它們封裝成另一個函數(shù)呀，說干就干。

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：

這樣我們就解決了多次調(diào)用的問題，但美中不足的是，help函數(shù)的調(diào)用方式改變了，而且help的參數(shù)固定，也只能修飾help函數(shù)，我們來一步步試著優(yōu)化。

優(yōu)化一（參數(shù)優(yōu)化，實現(xiàn)任意參數(shù)）：

對參數(shù)優(yōu)化，我們可以將help的實參通過wrapper的傳入，而為了實現(xiàn)任意參數(shù)，我們首先想的便是*args,**kwargs來作為函數(shù)的參數(shù)，于是將方案三進行改進如下（為方便分析，為help多增加了一個參數(shù)）：

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(shù)變得更加靈活了，接著我們來優(yōu)化。

優(yōu)化二（實現(xiàn)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(yīng)該是一個可變參數(shù)，也就是用戶輸入的參數(shù)，即wapper函數(shù)內(nèi)應(yīng)變?yōu)椋?/p>

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(nèi)部調(diào)用的func函數(shù)的參數(shù)一致，即wrapper的參數(shù)我們應(yīng)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(shù)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?yōu)槠渌瘮?shù)修飾時，只需要將其函數(shù)名作為outter函數(shù)的參數(shù)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(jié)果符合預(yù)期，而且在使用時由于outter內(nèi)的func是在局部名稱空間，outter外的func是在全局名稱空間，調(diào)用時二者并不沖突，并且使用時可讀性較高，我們好像達成開始的目標，似乎能以假亂真了。但我們繼續(xù)思考一下，我們演示用到的函數(shù)十分簡單，甚至沒有返回值，如果加上返回值后，我們再對其修飾后，能得到原函數(shù)的返回值嗎？

優(yōu)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(shù)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(jié)：

到這我們完成了一個簡單的無參裝飾器，裝飾后的func既沒有改變源代碼，也沒有改變調(diào)用方式。

但是代碼稍顯冗余，python語法便規(guī)定：在被裝飾對象正上方單獨一行寫@裝飾器名字，等價于func=outter(func)，簡化代碼。從中我們總結(jié)出無參裝飾器的一個模板：

def outter(func):
     def wrapper(*args,**kwargs):
         # 1、調(diào)用原函數(shù)
         # 2、增加的新功能
         res=func(*args,**kwargs)
         return res
     return wrapper
 
#使用時
@outter
def func:
    pass

到此這篇關(guān)于Python無參裝飾器的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python無參裝飾器內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

您可能感興趣的文章: