Python中几个挺好用的东西(函数、类、装饰器)

本文介绍了装饰器的概念,并通过示例代码展示了如何使用装饰器进行时间测试、缓存及管道操作。

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偶尔需要复习一下装饰器的概念的什么的。可能需要看看这种小代码。

# -*- coding: cp936 -*-
#My_stuff

#C++ style output
import sys
class ostream(object):
    '''流对象,只能输出'''
    def __init__(self,F):
        self.file = F
    def __lshift__(self,obj):
        self.file.write(str(obj));
        return self

class ofstream(ostream):
    '''文件流对象,只能输出'''
    def __init__(self,FileName,flags = "w"):
        self.file = open(FileName,flags)
    def close(self):
        self.file.close()

cout = ostream(sys.stdout)
cerr = ostream(sys.stderr)
endl = '\n'

def timeit(func):
    '''测试时间用的装饰器'''
    from time import clock
    # 定义一个内嵌的包装函数,给传入的函数加上计时功能的包装
    def wrapper(*argv):
        start = clock()
        temp = func(*argv)
        cout << "argv=" << argv <<endl
        cout << 'time used:' << clock()-start << "s" << endl
        return temp
    # 将包装后的函数返回
    return wrapper


def cached(f):
    """用来缓存的装饰器"""
    f.cache = {}
    def replace(*argv):
        hs = hash(argv)
        if hs in f.cache:
            return f.cache[hs]
        else:
            temp = f(*argv)
            f.cache[hs]=temp
            return temp
    return replace

from pipe import *


class Pipe(object):
    """管道装饰器,很难描述是用来做什么的"""
    def __init__(self, function):
        self.function = function
       
    def __ror__(self, iterator):
        return self.function(iterator)
       
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        return Pipe(lambda iterator: self.function(iterator, *args, **kwargs))

@Pipe
def print_each(x):
    """"经常要写for i in x:print i,写的次数实在太多了,我决定写成一个可以放入管道的函数"""
    if type(x) in [ type([]) , type(())]:
        for i in x:
            print i
    elif type(x) == type({}):
        for i,j in x:
            print i,j
    else:
        print "Unknown type"
        exit()


### Python 中用于装饰器函数的用法与实现 #### 装饰器的概念 装饰器是一种特殊的装饰器,它能够增强或修改的行为。通过将传递给装饰器函数,可以在不改变原始的情况下扩展其功能。 --- #### 实现方式一:使用函数作为装饰器 可以创建一个接受作为参数的函数,并返回一个新的或者对该进行操作后的对象。这种方式通常会定义一个内部包装来封装目标的功能[^1]。 以下是具体实现: ```python def decorate_function(cls): class WrapClass: def __init__(self, *args, **kwargs): self.wrapped_class = cls(*args, **kwargs) def fun1(self, *args, **kwargs): print("准备调用被装饰的方法fun1") self.wrapped_class.fun1(*args, **kwargs) print("调用被装饰的方法fun1完成") def fun2(self, *args, **kwargs): print("准备调用被装饰的方法fun2") self.wrapped_class.fun2(*args, **kwargs) print("调用被装饰的方法fun2完成") return WrapClass @decorate_function class WrappedClass: def __init__(self, param=None): print(f"我是被装饰的构造方法,param={param}") def fun1(self, *args, **kwargs): print("我是被装饰的fun1方法") def fun2(self, *args, **kwargs): print("我是被装饰的fun2方法") wc = WrappedClass(param="测试参数") wc.fun1() wc.fun2() ``` 在这个例子中,`WrappedClass` 是被装饰的目标,而 `WrapClass` 则是对它的行为进行了额外处理的包装[^1]。 --- #### 实现方式二:使用作为装饰器 另一种常见的做法是利用本身充当装饰器的角色。这种情况下,可以通过重载 `__call__()` 方法使具备可调用的能力[^2]。 下面是一个计时器装饰器的例子: ```python import time class TimerDecorator: def __init__(self, cls): self.cls = cls def __call__(self, *args, **kwargs): instance = self.cls(*args, **kwargs) start_time = time.time() result = instance.run() # 假设 run 是要测量时间的方法 end_time = time.time() print(f"{self.cls.__name__} 运行耗时: {end_time - start_time:.4f}s") return instance @TimerDecorator class TestClass: def __init__(self, value): self.value = value def run(self): time.sleep(0.5) # 模拟耗时操作 print(f"TestClass 的值为: {self.value}") tc = TestClass(value=42) tc.run() ``` 这里展示了如何通过自定义中的逻辑监控另一个实例化及其运行的时间消耗情况[^2]。 --- #### 实现方式三:简单修饰已有 如果只是想向现有添加一些基本属性或方法,则可以直接在装饰器里设置这些特性而不必完全替换整个结构[^3]。 示例代码如下所示: ```python def simple_decorator(cls): setattr(cls, 'new_attribute', True) # 添加新属性 def new_method(self): print("这是新增加的方法!") setattr(cls, 'new_method', new_method) # 注册新的成员函数 return cls @simple_decorator class SimpleExample: pass se = SimpleExample() print(se.new_attribute) # 输出应显示True se.new_method() # 执行附加的新方法 ``` 此片段说明了怎样便捷地扩充原有型的接口集合。 --- #### 统计调用次数的装饰器 有时可能希望跟踪某个特定动作被执行了多少次。这也可以借助于形式的装饰机制达成目的[^4]。 样例如下: ```python class CallCounter: def __init__(self, cls): self.cls = cls self.num_calls = 0 def __call__(self, *args, **kwargs): self.num_calls += 1 print(f'{self.cls.__name__} 已经被调用了 {self.num_calls} 次') return self.cls(*args, **kwargs) @CallCounter class ExampleWithCounting: def action(self): print("执行了一个动作...") ex_counted = ExampleWithCounting() for _ in range(3): ex_counted.action() ``` 上述脚本每次生成 `ExampleWithCounting` 对象都会更新并报告当前累计数[^4]。 --- ### 总结 以上介绍了几种典型的关于Python里的装饰器应用模式以及其实现细节。无论是为了增加功能性还是单纯记录状态变化等方面都提供了灵活有效的解决方案。
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