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浅析Python编写函数装饰器(python怎么编函数)

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编写函数装饰器

本节主要介绍编写函数装饰器的相关内容。

跟踪调用

如下代码定义并应用一个函数装饰器,来统计对装饰的函数的调用次数,并且针对每一次调用打印跟踪信息。

这是一个通过类装饰的语法写成的装饰器,测试如下:

运行的时候,tracer类和装饰的函数分开保存,并且拦截对装饰的函数的随后的调用,以便添加一个逻辑层来统计和打印每次调用。

装饰之后,spam实际上是tracer类的一个实例。

@装饰器语法避免了直接地意外调用最初的函数。考虑如下所示的非装饰器的对等代码:

测试如下:

这一替代方法可以用在任何函数上,且不需要特殊的@语法,但是和装饰器版本不同,它在代码中调用函数的每个地方都需要额外的语法。尽管装饰器不是必需的,但是它们通常是最为方便的。

扩展——支持关键字参数

下述代码时前面例子的扩展版本,添加了对关键字参数的支持:

测试如下:

也可以看到,这里的代码同样使用【类实例属性】来保存状态,即调用的次数self.calls。包装的函数和调用计数器都是针对每个实例的信息。

使用def函数语法写装饰器

使用def定义装饰器函数也可以实现相同的效果。但是有一个问题,我们也需要封闭作用域中的一个计数器,它随着每次调用而更改。我们可以很自然地想到全局变量,如下:

这里calls定义为全局变量,它是跨程序的,是属于整个模块的,而不是针对每个函数的,这样的话,对于任何跟踪的函数调用,计数器都会递增,如下测试:

浅析Python编写函数装饰器(python怎么编函数)

可以看到针对spam函数和egg函数,程序用的是同一个计数器。

那么如何实现针对每一个函数的计数器呢,我们可以使用Python3中新增的nonlocal语句,如下:

运行如下:

这样,将calls变量定义在tracer函数内部,使之存在于一个封闭的函数作用域中,之后通过nonlocal语句来修改这个作用域,修改这个calls变量。如此便可以实现我们所需求的功能。

陷阱:装饰类方法

【注意,使用类编写的装饰器不能用于装饰某一类中带self参数的的函数,这一点在Python装饰器基础中介绍过】即如果装饰器是如下使用类编写的:

当它装饰如下在类中的方法时:

这时程序肯定会出错。问题的根源在于,tracer类的__call__方法的self——它是一个tracer实例,当我们用__call__把装饰方法名重绑定到一个类实例对象的时候,Python只向self传递了tracer实例,它根本没有在参数列表中传递Person主体。此外,由于tracer不知道我们要用方法调用处理的Person实例的任何信息,没有办法创建一个带有一个实例的绑定的方法,所以也就没有办法正确地分配调用。

这时我们只能通过嵌套函数的方法来编写装饰器。

计时调用

下面这个装饰器将对一个装饰的函数的调用进行计时——既有针对一次调用的时间,也有所有调用的总的时间。

运行结果如下:

这里要注意的是,map操作在Python3中返回一个迭代器,所以它的map操作不能和一个列表解析的工作直接对应,即实际上它并不花时间。所以要使用list(map())来迫使它像列表解析那样构建一个列表

添加装饰器参数

有时我们需要装饰器来做一个额外的工作,比如提供一个输出标签并且可以打开或关闭跟踪消息。这就需要用到装饰器参数了,我们可以使用装饰器参数来制定配置选项,这些选项可以根据每个装饰的函数而编码。例如,像下面这样添加标签:

我们可以将这样的结果用于计时器中,来允许在装饰的时候传入一个标签和一个跟踪控制标志。比如,下面这段代码:

这个计时函数装饰器可以用于任何函数,在模块中和交互模式下都可以。我们可以在交互模式下测试,如下:

有关Python编写函数装饰器相关知识小编就给大家介绍到这里,希望对大家有所帮助!

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标签: python怎么编函数

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