Noah的学习笔记之Python篇：装饰器

Noah的学习笔记之Python篇：

　　1.装饰器

　　2.函数“可变长参数”

　　3.命令行解析

　　

注：本文全原创，作者：Noah Zhang  (http://www.cnblogs.com/noahzn/)

　　年前工作事务比较繁琐，我只能用零碎的时间继续学习Python，决定开一个系列的博文，作为自己深入学习Python的记录吧。名字也取好了，就叫《ZMAN的学习笔记之Python篇》~开篇是关于装饰器的，春节假期码的字哈哈~就让我们开始吧！

　　本文的例子都是自己想的，如果不是很合适，请大家提出宝贵意见哈~谢谢啦！

一、为什么要用“装饰器”

　　比如我们写了如下一段代码：

# 打印0~99
def func():
    for i in range(100):
        print(i)

　　我们想要监测执行这个函数花费了多少时间，于是我们将这个函数改成了这样：

import time

# 打印0~99
def func():
    start = time.time()
    for i in range(100):
        print(i)
    end = time.time()
    print("耗时：%.4f" % (end - start))

　　虽然达到了目的，但是我们却改变了原有的函数，而且如果有几十个不同的函数，都这样改动一下，工作量也是非常大的。

　　使用了“装饰器”后，就能在不修改原函数的前提下，达到相同的功能。

二、什么是“装饰器”

　　在Python中，函数是“对象”，而装饰器是函数，它的作用就是对已经存在的函数进行装饰。Python中的“装饰器”可以很好地解决那些有“面向切面编程”需求的问题。

　　请看例子：

def deco(ex):
    print('func函数被调用前')
    ex()
    print('func函数被调用后')
    return ex

def func():
    print('func函数被调用')

func = deco(func)

>>>
func函数被调用前
func函数被调用
func函数被调用后

　　我写了两个函数，将函数func作为参数传入deco函数，并将返回值赋给func变量。我们可以看成是func函数经过了deco的装饰~

　　而这就是装饰器的概念了：装饰器可以说是封装器，让我们在被装饰的函数之前或之后执行一些代码，而不必修改函数本身。利用这点，我们可以做出许多酷炫的功能~

三、写第一个“装饰器”

　　刚才我介绍了装饰器的概念，但这是一个“手工”的装饰器，并没有用到Python的装饰器语法，实际上，装饰器语法非常简单，看例子：

def deco(ex):
    def _deco():
        print('func函数被调用前')
        ex()
        print('func函数被调用后')
    return _deco

@deco
def func():
    print('func函数被调用')
    #return('OK')

func()

>>>
func函数被调用前
func函数被调用
func函数被调用后

　　大家可以看到，我在定义函数func的上一行，加了一句“@deco”，这就是装饰器语法了，这样写了之后，能确保每次调用func函数都被deco函数装饰，是不是非常简单呀~~

四、让被装饰函数带上确定的参数

　　如果被装饰函数带可以确定的参数，需要像下面这样对装饰器函数进行修改：

def deco(ex):
    def _deco(a, b):
        print('%s函数被调用前' % ex.__name__)
        c = ex(a, b)
        print('%s函数被调用后，结果为：%s' % (ex.__name__, c))

    return _deco

@deco
def func(a, b):
    print('func函数被调用，传入%s,%s' % (a, b))
    return a+b

func(1, 2)

>>>
func函数被调用前
func函数被调用，传入1,2
func函数被调用后，结果为：3

　　这个例子的装饰器实现了：打印传入函数的名字、打印两个数字相加结果的功能。我们在原先的deco函数内又定义了一个函数_deco用来接收func函数中的参数。

五、让被装饰函数带上不确定的参数

def deco(ex):
    def _deco(*args, **kwargs):
        print('%s函数被调用前' % ex.__name__)
        c = ex(*args, **kwargs)
        print('%s函数被调用后,结果为%s' % (ex.__name__, c))

    return _deco

@deco
def func(a, b):
    print('func函数被调用，传入%s,%s' % (a, b))
    return a+b

@deco
def func2(a, b, c):
    print('func2函数被调用，传入%s,%s,%s' % (a, b, c))
    return a+b+c              

func(1, 2)
func2(1, 2, 3)

>>>
func函数被调用前
func函数被调用，传入1,2
func函数被调用后,结果为3
func2函数被调用前
func2函数被调用，传入1,2,3
func2函数被调用后,结果为6

　　简单修改我们的代码，使用*args, **kwargs来捕捉不定量的传参，便实现了多个参数的求和。

六、让装饰器带上参数

def deco(ex):
    def _deco(func):
        def _deco2():
            print('%s函数被调用前，传入参数为：%s' % (func.__name__, ex))
            func()
            print('%s函数被调用后' % func.__name__)
        return _deco2
    return _deco

@deco('parameter1')
def func():
    print('func函数被调用')

func()

>>>
func函数被调用前，传入参数为：parameter1
func函数被调用
func函数被调用后

　　如果要让装饰器带上参数，我们要在装饰器函数内部再多定义一层函数，用来接收装饰器的参数~大家可不要搞混了装饰器参数和函数的参数哟~

七、来个任性的：装饰器和被装饰函数都带参数

def deco(ex):
    def _deco(func):
        def _deco2(c, d):
            print('%s函数被调用前，装饰器参数为：%s' % (func.__name__, ex))
            x = func(c, d)
            if x > 3:
                x = x-ex
            else:
                x = x+ex
            print('%s函数被调用后，计算结果为：%d\n' % (func.__name__, x))
        return _deco2
    return _deco

@deco(3)
def func(a, b):
    print('func函数执行结果为：%s' % int(a+b))
    return(a+b)

func(3, 4)
func(1, 2)

>>>
func函数被调用前，装饰器参数为：3
func函数执行结果为：7
func函数被调用后，计算结果为：4

func函数被调用前，装饰器参数为：3
func函数执行结果为：3
func函数被调用后，计算结果为：6

　　最初的func函数只是实现两个数字的相加，经过装饰后实现了对func返回的和的大小进行了分支处理：如果“两数的和大于3”，最后结果为“两数的和减去3”，否则最后结果为“两数的和加上3”。我在这个例子中使用的是“确定”的参数，大家可以自己更改哦~

八、同时使用多个装饰器

　　之前的例子都是只用了一个装饰器，我们当然可以装饰多次啦~

def deco1(ex):
    def _deco1(string):
        print('deco1被调用前')
        string = ex(string)
        if 'hello' in string:
            string = "You are my old friend."
        else:
            string = "You are my new friend."
        print('deco1被调用后，%s\n' % string)

        return string

    return _deco1

def deco2(ex):
    def _deco2(string):
        print('deco2被调用前')
        string = ex(string)
        if 'ZMAN' in string:
            string = 'hello, ' + string
        else:
            string = 'Is your name ' + string + '?'
        print('deco2被调用后，%s' % string)

        return string

    return _deco2

@deco1
@deco2
def func(string):
    print('func函数被调用')
    return string

func('ZMAN')
deco1(deco2(func('John')))

>>>
deco1被调用前
deco2被调用前
func函数被调用
deco2被调用后，hello, ZMAN
deco1被调用后，You are my old friend.

deco1被调用前
deco2被调用前
func函数被调用
deco2被调用后，Is your name John?
deco1被调用后，You are my new friend.

　　在这个例子中，我们主要要关注装饰器调用的先后顺序，此时func('ZMAN')和deco1(deco2(func('ZMAN')))是等同的，这个调用顺序大家一看就明白了吧~

九、实际应用

　　最后来个实际应用~好吧，我实在是绞尽脑汁了，写代码的时候正好在吃苹果，那就来个跟水果有关的实例吧（别打我 - -！）

#综合运用：简单地检测函数传参是否合法

def deco(ex):
    def _deco(*args, **kwargs):
        print('***%s函数被调用前***' % ex.__name__)
        if args:
           if not isinstance(args[0], str):
               print('★店名参数错误：%s' % args[0])
           if not(isinstance(args[1], int) and args[1]>0):
               print('★员工参数错误：%s' % args[1])

        else:
            print('★未传入店名和员工数信息！')

        if kwargs:
            for i in kwargs:
                if not ((isinstance(kwargs[i], int)
                    or isinstance(kwargs[i], float))
                    and kwargs[i]>0):
                    print('★水果单价参数错误：%s：%r' % (i, kwargs[i]))
        else:
            print('★未传入水果单价信息！')

        a = ex(*args, **kwargs)
        print('***%s函数被调用后***\n' % ex.__name__)

    return _deco

@deco
# 假设传入几家水果店的名称、员工数以及水果单价。店名为字符，员工数为正整数,单价为正数
def func(*args, **kwargs):
    print('***函数func被调用***')
    brief = args
    detail = kwargs
    return(brief, detail)

func('水果之家', -4, apple=3.5, strawberry=6, orange=3, cherry=8.5,)
func(123, 8, apple=3, orange=2,)
func('天然果园', 0.2, )
func()

>>>
***func函数被调用前***
★员工参数错误：-4
***函数func被调用***
***func函数被调用后***

***func函数被调用前***
★店名参数错误：123
***函数func被调用***
***func函数被调用后***

***func函数被调用前***
★员工参数错误：0.2
★未传入水果单价信息！
***函数func被调用***
***func函数被调用后***

***func函数被调用前***
★未传入店名和员工数信息！
★未传入水果单价信息！
***函数func被调用***
***func函数被调用后***

　　代码有点长，但是只要大家耐心看，其实还是挺简单的，没有什么花里胡哨的东西。这个装饰器用来检测传参是否合法~

十、小结

　　第一篇洋洋洒洒那么多个例子，终于写完了！利用“装饰器”，我们无须改写原函数，就能对它进行功能扩充，比如计时、检测传参、记录日志等等。就比如我们有一把枪，我们可以给它加上消音器，又或者是刺刀…不用的时候就拿掉，还是原来的枪~~

　　（本文难免有写错或不足的地方，希望大家不吝赐教哦~谢谢！）