Python3.5装饰器原理与实战解析

"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。