"Python3.5装饰器原理及应用实例详解" 装饰器是Python编程中一个强大的工具,它允许我们向现有函数添加额外的功能,而无需修改原始函数的代码。装饰器本质上是Python中的函数,它们可以接收另一个函数作为参数,并返回一个新的函数。这种设计模式在处理诸如日志、性能测试、事务处理、缓存等功能时非常有用。 在Python3.5中,装饰器的使用遵循以下几个原则: 1. **装饰器是函数**:装饰器本身是一个接受函数作为参数的函数,它通过`def`关键字定义。 2. **添加功能**:装饰器的主要目的是为其他函数增加附加功能,比如记录执行时间、权限检查等。 3. **透明性**:装饰器不对被装饰的函数做任何修改,调用方式保持不变,遵循“鸭子类型”原则,即“如果它看起来像鸭子,游泳像鸭子,那么它就是鸭子”。 让我们更深入地理解装饰器的工作原理,通过一个例子来说明如何创建和使用装饰器。这里有一个简单的装饰器`timmer`,用于计算并打印函数的执行时间: ```python import time def timmer(func): def wrapper(*args, **kwargs): start_time = time.time() func(*args, **kwargs) stop_time = time.time() print(f"the func runtime is {stop_time - start_time}") return wrapper @timmer def test1(): time.sleep(3) print("in the test1") test1() ``` 在上面的例子中,`timmer`装饰器接收一个函数`func`作为参数,然后定义了一个内部函数`wrapper`,`wrapper`在调用原始函数之前和之后分别记录时间。最后,装饰器返回`wrapper`函数,这样当我们调用`test1`时,实际上是在调用被装饰过的`wrapper`函数。 要理解装饰器的实现,我们需要掌握以下几个概念: - **函数即“变量”**:在Python中,函数也是对象,可以赋值给变量,可以作为参数传递,也可以作为其他函数的返回值。 - **高阶函数**:能够接收函数作为参数或返回函数的函数称为高阶函数。装饰器就是一个典型的高阶函数。 - **函数嵌套**:在一个函数内部定义的函数称为嵌套函数。在`timmer`装饰器中,`wrapper`就是嵌套在装饰器内的函数。 - **装饰器的组合**:通过高阶函数和函数嵌套,我们可以构建出装饰器。当我们将`@timmer`放在`test1`函数定义之前,Python解释器会自动将`test1`替换为`timmer(test1)`的结果,即`wrapper`函数。 装饰器的应用场景非常广泛,例如: - **日志记录**:装饰器可以在函数执行前后记录日志,以便追踪程序运行状态。 - **性能分析**:如上面的`timmer`,用于测量函数执行的耗时。 - **缓存**:对于计算量大但结果可复用的函数,装饰器可以保存结果,避免重复计算。 - **权限控制**:在Web开发中,装饰器可以用于验证用户权限,确保只有特定用户才能访问某些页面或执行某些操作。 Python3.5的装饰器是提高代码复用性和灵活性的重要工具,通过理解和熟练运用装饰器,可以写出更加优雅、高效的代码。
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