python第二十节闭包函数与装饰器

闭包函数

闭包的构成条件

• 在函数嵌套（函数里面再定义函数）的前提下
• 内部函数使用了外部函数的变量（参数）
• 外部函数的返回值是内部函数的引用

闭包如何理解

• 一般来说，如果一个函数结束，函数内部的变量、参数会被释放掉；而闭包则不
  同，它在外部函数结束时，会把内部函数中用到的外部函数的变量、参数保存到内
  部函数的__closure__属性中，以提供给内部函数使用

def outer(a):
	b = 5


	def inner():
		c = 7
		print(a + b + c)
	return inner


""" 这里的inner_func就是一个闭包, 本质上就是inner函数,
只不过还打包了它所依赖的参数a和变量b而已 """
inner_func = outer(3)

""" 自定义函数都会有一个__closure__属性, 如果不是闭包函数, 则返回None
如果是则返回一个由cell对象组成的元组, 每个cell对象的cell_contents属性就是外部
函数保存的变量 """
print(inner_func.__closure__)
print(inner_func.__closure__[0].cell_contents) # 3 (外部函数保存的参数a的值)
print(inner_func.__closure__[1].cell_contents) # 5 (外部函数保存的变量b的值)
inner_func()

将实现特定的功能代码封装成装饰器，提高代码复用率
def outer():
	funcs = []
	
	for k in range(3):
	def inner():
		return k * k
		funcs.append(inner)
		
	return funcs
""" 这里的f1, f2, f3都是闭包, 本质上都是inner函数, 且使用了outer函数的变量k
outer函数在结束时, 将变量k保存到内部函数的__closure__属性中, 而k最后为2 """
f1, f2, f3 = outer()
print(f1.__closure__[0].cell_contents)
print(f2.__closure__[0].cell_contents)
print(f3.__closure__[0].cell_contents)
print(f1())
print(f2())
print(f3())

装饰器

装饰器，顾名思义就是起装饰作用的，不改变原来函数作用的，只是在原来函数上增加些额
外的功能。

装饰器并不是编码必须性，不使用装饰器也完全可以，很多时候使用它是为了：

• 使代码更加优雅，结构更加清晰
• 将实现特定的功能代码封装成装饰器，提高代码复用率

函数装饰器一

import time

def timer(func):
	def wrapper(sleep_time):
		t1 = time.time()
		func(sleep_time)
		t2 = time.time()
		cost_time = t2 - t1
		print(f"花费时间：{cost_time}秒")
	return wrapper


@timer # 这个装饰器就是函数
def function(sleep_time):
time.sleep(sleep_time)

"""
执行顺序说明：
代码从上往下执行, 先导入time模块, 定义timer函数, 再执行到@timer装饰器,
该函数装饰器没有调用, 再定义function函数, 当被装饰的函数定义好了, 则将被
装饰的函数作为参数传入装饰器函数并执行, 即timer(function), 返回wrapper函数的
引用,
所以当最后执行function(3)时, 其实等价于wrapper(3), 而wrapper函数中又调用了
func函数,
即function函数 """
function(3)

函数装饰器二

import time


def interaction(name):
	def wrapper(func):
		def deco(work_time):
			# print("deco函数被调用")
			print(f"{name}, 你好, 请把要洗的衣物放进来!")
			func(work_time)
			print(f"{name}, 我帮你把衣物洗好了, 快来拿!")
		return deco
	return wrapper


@interaction("张三")
def washer(work_time):
time.sleep(work_time)
print("嘀嘀嘀...")

"""
执行顺序说明：
代码从上往下执行, 先导入time模块, 定义interaction函数, 再执行到@interaction
装饰器,
该函数装饰器被调用, 则执行该函数, 定义wrapper函数, 并返回其引用, 再定义washer
函数, 当
被装饰的函数定义好了, 则将被装饰的函数作为参数传入刚刚执行装饰器返回的wrapper函数
并执行,
即wrapper(washer), 再定义deco函数, 并返回其引用, 所以当最后执行washer(3)时,
其实等价于deco(3), 而deco函数中又调用了func函数, 即washer函数 """
washer(3)

类装饰器一

import time


class Timer:

	def __init__(self, func):
		self.func = func
		
	def __call__(self, sleep_time):
		t1 = time.time()
		self.func(sleep_time)
		t2 = time.time()
		cost_time = t2 - t1
		print(f"花费时间：{cost_time}秒")


@Timer # 这个装饰器就是类
def function(sleep_time):
	time.sleep(sleep_time)
"""
执行顺序说明：
代码从上往下执行, 先导入time模块, 定义Timer类和方法, 执行到@Timer装饰器时,
该类装饰器没有实例化, 再定义function函数, 当被装饰的函数定义好了, 则将被
装饰的函数作为参数传入类装饰器并实例化, 即Timer(function), 实例化调用初始化方
法,
创建实例变量, __new__返回实例对象, 当最后执行function(3)时, 其实等价于
Timer(function)(3),
即调用__call__方法, 而该方法中又调用了func函数, 即function函数 """
function(3)

类装饰器二

import time
class Interaction:
	def __init__(self, name):
		self.name = name
def __call__(self, func):
	def deco(work_time):
		print(f"{self.name}, 你好, 请把要洗的衣物放进来!")
		func(work_time)
		
		print(f"{self.name}, 我帮你把衣物洗好了, 快来拿!")
	return deco
@Interaction("张三")
def washer(work_time):
	time.sleep(work_time)
	print("嘀嘀嘀...")
	
"""
执行顺序说明：
代码从上往下执行, 先导入time模块, 定义Interaction类和方法, 执行到
@Interaction装饰器时,
该类装饰器进行实例化, 调用初始化方法, 创建实例变量, __new__返回实例对象, 再定义
washer函数,
当被装饰的函数定义好了, 则将被装饰的函数作为参数调用实例对象, 即Interaction("张
三")(washer),
即调用__call__方法, 定义deco函数并返回其引用, 所以当最后执行washer(3)时, 其实
等价于deco(3), 而其中又调用了func函数, 即washer函数 """
washer(3)

内置装饰器

• @classmethod
  • 将类中的方法装饰为类方法
• @staticmethod
  • 将类中的方法装饰为静态方法
• @property
  • 将类中的方法装饰为只读属性

class Student:
	def __init__(self, name, age):
		self.name = name
		self.age = age
	@property
	def adult_age_p(self):
		return 18
	def adult_age(self):
		return 18
	@property
	def adult_flag(self):
		return self.age >= self.adult_age_p



stu = Student("张三", 18)
print(stu.adult_age()) # 没有加@property, 必须使用正常的调用方法的形式,在后面加()
print(stu.adult_age_p) # 加了@property, 用调用属性的形式来调用方法, 后面不需要加()
print(stu.adult_flag) # True
stu.age = 17 # 可以修改stu对象的age属性
# stu.adult_age_p = 19 # 报错：@property将方法装饰为只读属性, 不能修改
print(stu.adult_flag) # False