Python函数装饰器的使用示例分析

一、装饰器

首先，我们要了解到什么是开放封闭式原则？

软件一旦上线后，对修改源代码是封闭的，对功能的扩张是开放的，所以我们应该遵循开放封闭的原则。也就是说：我们必须找到一种解决方案，能够在不修改一个功能源代码以及调用方式的前提下，为其加上新功能。

总结:原则如下：

1、不修改源代码

2、不修改调用方式

目的：在遵循1和2原则的基础上扩展新功能。

二、什么是装饰器？

器：指的是工具，

装饰：指的是为被装饰对象添加新功能。

完整的含义：装饰器即在不修改装饰对象源代码与调用方式的前提下，为被装饰器对象添加新功能的一种函数，这个函数的特殊之处就在于它的返回值也是一个函数。

一般而言，我们想要拓展原来函数的代码，直接的办法就是侵入代码里面修改，例如：

index()

//输出：

以上代码就是让你过2秒才打印‘hello word’，下面我们要再添加一个新功能，和上面的功能一样，但是要传参数进去，过6秒输出结果。

修改1：

def home(name):
    time.sleep(6)
    print('welcome %s to home page'%name)

def wrapper(func):
    start_time=time.time()
    func('linuxidc')
    stop_time=time.time()
    print('run time is %s'%(stop_time-start_time))

wrapper(home)

//输出：

welcome linuxidc to home page
run time is 6.001421689987183

这样写感觉还是不怎么好，而且我们还修改了函数的调用方式，很不符合规矩。所以我们还是换一种方式来修改它。通过装饰器的方式。

修改2

def home(name):
    time.sleep(6)
    print('welcome to %s'%name)

def outter(func):  # func为最原始的index 和home
    def warpper():
        start_time=time.time()
        func('linuxmi')
        stop_time=time.time()
        print(stop_time-start_time)
    return warpper

home=outter(home) ###home这个变量名是新赋值的，把原来的home给覆盖了。
home()

//输出：

welcome to linuxmi
6.00623631477356

这种方式虽然满足了不修改源代码和不修改调用方式的条件，但还是不能够实现两个函数同时运行的功能，说到底还是不行，我们还得想个方式出来。就是让他们两个同时运行。这时，我又想到了上节课所学的知识，就是*args和**kargs，用两个函数通过可变参数形式来实现内嵌函数的形式传入，所以它支持运行是构建参数列表，这对于以上两次不能解决的办法是最有效的。下面我们来试试，看到底能不能成功。

方式3：

def home(name):
    time.sleep(6)
    print('welcome %s to home page'%name)

def timmer(func):  #func为最原始的home
    def warpper(*args,**kwargs):
        start_time=time.time()
        res=func(*args,**kwargs)  #调用了最原始的home
        stop_time=time.time()
        print(stop_time-start_time)
        return res
    return warpper

index=timmer(index) #为最新的index = wrapper
home=timmer(home)  #为最新的home = wrapper

home(name='linuxmi')  #wrapper=('linuxmi')
index()  #wrapper

//输出：

welcome linuxmi to home page
6.003877401351929

看吧，很快就实现了两个功能并用，而且我们还没有修改原始代码，还有调用方式。

其实很简单，我只是用了一个无参装饰器的模板，这个模板可以说是万能的，在以后很多的函数代码都可以用这种方式来套用。

模板：

def outer(func):
  def inner(*args,**kwargs):
        res=func(*args,**kwargs)
        return res
    return inner

现在又有问题来了，我们调装饰器的时候，每调一次，又要把装饰器对象传进来，调一次又传一次，这样不会觉得很麻烦吗？那么我们又想到了一种方法，就是装饰器语法糖，在被装饰对象的上面加@timmer 用它来取代 index=timmer(index)

并且把返回值正常的返回给它。

import time
def timmer(func):  #func为最原始的home
    def warpper(*args,**kwargs):
        start_time=time.time()
        res=func(*args,**kwargs)  #调用了最原始的home
        stop_time=time.time()
        print(stop_time-start_time)
        return res
    return warpper

@timmer #就是取代底下的home=timmer(home)  home(name='yuan')
def home(name):
    time.sleep(6)
    print('welcome %s to home page'%name)

//输出：

注意：这里的timmer函数就是最原始的装饰器，它的参数就是一个函数，然后返回值也是一个函数。其中作为参数的这个函数index（）和hemo（name）就是在返回函数的wrapper（）的内部执行。然后再这两个函数的前面加上@timmer，index（）和home（name）函数就相当于被注入了计时功能，现在只需要调用index（）和home（‘yuan’），它就已经变身为‘新功能更多的函数了。’

所以这里的装饰器就像一个注入的符号：有了它，拓展了原来函数的功能既不需要侵入函数内更改代码，也不需要重复执行原函数。

用装饰器来实现认证功能：

import time
current_user={
    'username':None,
    #'login_time':None
}

def auth(func):
    # func = index
    def wrapper(*args,**kwargs):
        if current_user['username']:
            print('已经登录过了')
            res=func(*args,**kwargs)
            return res

        uname = input('输入用户名：').strip()
        pwd = input('密码：').strip()
        if uname == 'linuxmi' and pwd == '123':
            print('登录成功')
            current_user['username']=uname
            res = func(*args,**kwargs)
            return res
        else:
            print('用户名或密码错误')
    return wrapper

@auth #index = auth(index)
def index():
    time.sleep(1)
    print('welcom to index page')

@auth
def home(name):
    time.sleep(2)
    print('welcome %s to home page'%name)

input()
home('linuxmi')

有参数的装饰器来用于用户认证

import time
current_user={
    'username':None,
    # 'login_time':None
}

def auth(func):
    # func=index
    def wrapper(*args,**kwargs):
        if current_user['username']:
            print('已经登陆过了')
            res=func(*args,**kwargs)
            return res

        uname=input('用户名>>: ').strip()
        pwd=input('密码>>: ').strip()
        if uname == 'linuxmi' and pwd == '123':
            print('登陆成功')
            current_user['username']=uname
            res=func(*args,**kwargs)
            return res
        else:
            print('用户名或密码错误')
    return wrapper

def timmer(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        start_time=time.time()
        res=func(*args,**kwargs)
        stop_time=time.time()
        print(stop_time-start_time)
        return res
    return wrapper

@timmer # timmer 统计的是auth+index的执行时间
@auth
def index():
    time.sleep(1)
    print('welcome to index page')
    return 122

index()

叠加多个装饰器：

import time
current_user={
    'username':None,
    # 'login_time':None
}

def auth(func):
    # func=index
    def wrapper(*args,**kwargs):
        if current_user['username']:
            print('已经登陆过了')
            res=func(*args,**kwargs)
            return res

        uname=input('用户名>>: ').strip()
        pwd=input('密码>>: ').strip()
        if uname == 'linux' and pwd == '123':
            print('登陆成功')
            current_user['username']=uname
            res=func(*args,**kwargs)
            return res
        else:
            print('用户名或密码错误')
    return wrapper

def timmer(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        start_time=time.time()
        res=func(*args,**kwargs)
        stop_time=time.time()
        print(stop_time-start_time)
        return res
    return wrapper

@timmer # timmer 统计的是auth+index的执行时间
@auth
def index():
    time.sleep(1)
    print('welcome to index page')
    return 122

index()