Python学习—装饰器的力量 (二)

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简介: Python学习—装饰器的力量 (二)

接上文 Python学习—装饰器的力量 (一)https://developer.aliyun.com/article/1618952

装饰器机制分析
下面以f1函数为例,对装饰器的运行机制进行分析:

def outer(func):    
    def inner():        
        print("认证成功!")        
        result = func()        
        print("日志添加成功")        
        return result    
    return inner


@outerdef f1():    
    print("业务部门1数据接口......")

程序开始运行,从上往下解释,读到def outer(func):的时候,发现这是个“一等公民”函数,于是把函数体加载到内存里,然后过。
读到@outer的时候,程序被@这个语法糖吸引住了,知道这是个装饰器,按规矩要立即执行的,于是程序开始运行@后面那个名字outer所定义的函数。
程序返回到outer函数,开始执行装饰器的语法规则。规则是:被装饰的函数的名字会被当作参数传递给装饰函数。装饰函数执行它自己内部的代码后,会将它的返回值赋值给被装饰的函数。原来的f1函数被当做参数传递给了func,而f1这个函数名之后会指向inner函数。
注意:@outer和@outer()有区别,没有括号时,outer函数依然会被执行,这和传统的用括号才能调用函数不同,需要特别注意!

另外,是f1这个函数名(而不是f1()这样被调用后)当做参数传递给装饰函数outer,也就是:func = f1,@outer等于outer(f1),实际上传递了f1的函数体,而不是执行f1后的返回值。

还有,outer函数return的是inner这个函数名,而不是inner()这样被调用后的返回值。

4.程序开始执行outer函数内部的内容,一开始它又碰到了一个函数inner,inner函数定义块被程序观察到后不会立刻执行,而是读入内存中(这是默认规则)。

5.再往下,碰到return inner,返回值是个函数名,并且这个函数名会被赋值给f1这个被装饰的函数,也就是f1 = inner。根据前面的知识,我们知道,此时f1函数被新的函数inner覆盖了(实际上是f1这个函数名更改成指向inner这个函数名指向的函数体内存地址,f1不再指向它原来的函数体的内存地址),再往后调用f1的时候将执行inner函数内的代码,而不是先前的函数体。那么先前的函数体去哪了?还记得我们将f1当做参数传递给func这个形参么?func这个变量保存了老的函数在内存中的地址,通过它就可以执行老的函数体,你能在inner函数里看到result = func()这句代码,它就是这么干的!

6.接下来,还没有结束。当业务部门,依然通过f1()的方式调用f1函数时,执行的就不再是旧的f1函数的代码,而是inner函数的代码。在本例中,它首先会打印个“认证成功”的提示,很显然你可以换成任意的代码,这只是个示例;然后,它会执行func函数并将返回值赋值给变量result,这个func函数就是旧的f1函数;接着,它又打印了“日志保存”的提示,这也只是个示例,可以换成任何你想要的;最后返回result这个变量。我们在业务部门的代码上可以用r = f1()的方式接受result的值。

7.以上流程走完后,你应该看出来了,在没有对业务部门的代码和接口调用方式做任何修改的同时,也没有对基础平台部原有的代码做内部修改,仅仅是添加了一个装饰函数,就实现了我们的需求,在函数调用前进行认证,调用后写入日志。这就是装饰器的最大作用。

那么为什么我们要搞一个outer函数一个inner函数这么复杂呢?一层函数不行吗?

答:请注意,@outer这句代码在程序执行到这里的时候就会自动执行outer函数内部的代码,如果不封装一下,在业务部门还未进行调用的时候,就执行了,这和初衷不符。当然,如果你对这个有需求也不是不行。请看下面的例子,它只有一层函数。

def outer(func):    
    print("认证成功!")    
    result = func()    
    print("日志添加成功")    
    return result

@outerdef f1():    
    print("业务部门1数据接口......")


# 业务部门并没有调用f1函数------------------------------------------
执行结果:
认证成功!
业务部门1数据接口......
日志添加成功

看见了吗?我们只是定义好了装饰器,业务部门还没有调用f1函数呢,程序就把工作全做了。这就是为什么要封装一层函数的原因。

细心的同学可能已经发现了,上面的例子中,f1函数没有参数,在实际情况中肯定会需要参数的,函数的参数怎么传递的呢?

def outer(func):    
    def inner(username):        
        print("认证成功!")        
        result = func(username)        
        print("日志添加成功")        
        return result    
    return inner

@outerdef f1(name):    
    print("%s 正在连接业务部门1数据接口......"%name)

# 调用方法
f1("jack")

在inner函数的定义部分也加上一个参数,调用func函数的时候传递这个参数,很好理解吧?可问题又来了,那么另外一个部门调用的f2有2个参数呢?f3有3个参数呢?你怎么传递?很简单,我们有args和*kwargs嘛!号称“万能参数”!简单修改一下上面的代码:

def outer(func):    
    def inner(*args, **kwargs):        
        print("认证成功!")         
        result = func(*args, **kwargs)        
        print("日志添加成功")        
        return result    
    return inner

@outerdef f1(name,age):    
    print("%s 正在连接业务部门1数据接口......" %name)
# 调用方法
f1("老王", 58)

运行结果如如下:

D:\anaconda3\python.exe D:/pythonProject/明日科技网络爬虫/aiohttp复现.py
认证成功!
老王 正在连接业务部门1数据接口......
日志添加成功

Process finished with exit code 0

介绍到这里,装饰器的基本概念和初级使用方法,你应该有了一定的了解了。那么进一步思考一下,一个函数可以被多个函数装饰吗?可以的!看下面的例子!

def outer1(func):    
    def inner(*args,**kwargs):        
        print("认证成功!")        
        result = func(*args,**kwargs)        
        print("日志添加成功")        
        return result    
    return inner

def outer2(func):    
    def inner(*args,**kwargs):        
        print("一条欢迎信息。。。")        
        result = func(*args,**kwargs)        
        print("一条欢送信息。。。")        
        return result    
    return inner

@outer1
@outer2
def f1(name,age):    
    print("%s 正在连接业务部门1数据接口......"%name)

# 调用方法
f1("老王", 58)

运行结果如下:

D:\anaconda3\python.exe D:/pythonProject/明日科技网络爬虫/aiohttp复现.py
认证成功!
一条欢迎信息。。。
老王 正在连接业务部门1数据接口......
一条欢送信息。。。
日志添加成功

Process finished with exit code 0

更更进一步,装饰器自己可以有参数吗?可以的!看下面的例子:

# 认证函数
def auth(request, kargs):
    print("认证成功!")


# 日志函数
def log(request, kargs):
    print("日志添加成功")


# 装饰器函数。接收两个参数,这两个参数应该是某个函数的名字。
def Filter(auth_func, log_func):
    # 第一层封装,f1函数实际上被传递给了main_fuc这个参数
    def outer(main_func):
        # 第二层封装,auth和log函数的参数值被传递到了这里
        def wrapper(request, kargs):
            # 下面代码的判断逻辑不重要,重要的是参数的引用和返回值
            before_result = auth(request, kargs)
            if (before_result != None):
                return before_result

            main_result = main_func(request, kargs)
            if(main_result != None):
                return main_result

            after_result = log(request, kargs)
            if (after_result != None):
                return after_result

        return wrapper
    return outer


# 注意了,这里的装饰器函数有参数哦,它的意思是先执行filter函数
# 然后将filter函数的返回值作为装饰器函数的名字返回到这里,所以,
# 其实这里,Filter(auth,log) = outer , @Filter(auth,log) =  @outer

@Filter(auth, log)
def f1(name, age):
    print("%s 正在连接业务部门1数据接口......" % name)


# 调用方法
f1("老王", 58)

运行结果如如下:

D:\anaconda3\python.exe D:/pythonProject/明日科技网络爬虫/aiohttp复现.py
认证成功!
老王 正在连接业务部门1数据接口......
日志添加成功

Process finished with exit code 0

装饰器的学问博大精深,需要我们不断的学习思考。官方文档和框架源码是比较好的学习对象。

的装饰器函数有参数哦,它的意思是先执行filter函数

然后将filter函数的返回值作为装饰器函数的名字返回到这里,所以,
其实这里,Filter(auth,log) = outer , @Filter(auth,log) = @outer
@Filter(auth, log)
def f1(name, age):
print(“%s 正在连接业务部门1数据接口…” % name)

调用方法
f1(“老王”, 58)

运行结果如如下:

```shell
D:\anaconda3\python.exe D:/pythonProject/明日科技网络爬虫/aiohttp复现.py
认证成功!
老王 正在连接业务部门1数据接口......
日志添加成功

Process finished with exit code 0

装饰器的学问博大精深,需要我们不断的学习思考。官方文档和框架源码是比较好的学习对象。

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