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python-book/01.基础语法/04.装饰器.md
2025-09-20 13:44:21 +08:00

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装饰器

什么是装饰器

让其他函数在不需要做任何代码变动的前提下,增加额外的功能,装饰器的返回值也是一个函数对象。

装饰器的应用场景:比如插入日志,性能测试,事务处理,缓存等等场景。

装饰器的形成过程

如果我想测试某个函数的执行时间

import time
def func1():
    print('in func1')
def timer(func):
    def inner():
        start = time.time()
        func()
        print(time.time() - start)
    return inner
func1 = timer(func1)
func1()

但是如果有多个函数我都想让你测试他们的执行时间你每次是不是都得func1 = timer(func1)?这样还是有点麻烦因为这些函数的函数名可能是不相同有func1func2,graph,等等所以更简单的方法python给你提供了那就是语法糖。

import time
def timer(func):
    def inner():
        start = time.time()
        func()
        print(time.time() - start)
    return inner
@timer
def func1():
    time.sleep(1)
    print('in func1')
func1()

装饰一个带参数的函数

import time
def timer(func):
    def inner(a):
        start = time.time()
        func(a)
        print(time.time() - start)
    return inner
@timer
def func1(a):
    time.sleep(1)
    print(a)
func1('hello world')

装饰一个带各种参数的函数

import time
def timer(func):
    def inner(*args,**kwargs):
        start = time.time()
        func(*args,**kwargs)
        print(time.time() - start)
    return inner
@timer
def func1(*args,**kwargs):
    print(*args,**kwargs)
func1('hello world','abc',123,432)

查看函数的相关信息,在加上装饰器后就失效了

def index():
    '''这是一条注释信息'''
    print('from index')
print(index.__doc__)    # 查看函数注释
print(index.__name__)   # 查看函数名称

导入wraps装饰器

from functools import wraps
def deco(func):
    @wraps(func)
    def wrapper(*args,**kwargs):
        return func(*args,**kwargs)
    return wrapper
@deco
def index():
    '''这是一条注释信息'''
    print('from index')
print(index.__doc__)    # 查看函数注释
print(index.__name__)   # 查看函数名称

开放封闭原则

一句话,软件实体应该是可扩展但是不可修改的。

  • 对于扩展是开放的
  • 对于修改是封闭的

装饰器完美的遵循了这个开放封闭原则

装饰器的主要功能和固定结构

def timer(func):
    def inner(*args,**kwargs):
        '''执行函数之前要做的'''
        re = func(*args,**kwargs)
        '''执行函数之后要做的'''
        return re
    return inner
# 下面是加上wraps的固定结构
from functools import wraps
def timer(func):
    @wraps(func)
    def wrapper(*args,**kwargs)
        return func(*args,**kwargs)
    return wrapper

带参数的装饰器

加上一个outer函数可以携带一个flag的值然后控制装饰器是否生效

def outer(flag):
    def timer(func):
        def inner(*args,**kwargs):
            if flag:
                print('函数开始执行')
            re = func(*args,**kwargs)
            if flag:
                print('函数执行完毕')
            return re
        return inner
    return timer
@outer(True)
def func():
    print('test')
func()

多个装饰器装饰一个函数

def wrapper1(func):
    def inner():
        print('第一个装饰器,在程序运行之前')
        func()
        print('第一个装饰器,在程序运行之后')
    return inner
def wrapper2(func):
    def inner():
        print('第二个装饰器,在程序运行之前')
        func()
        print('第二个装饰器,在程序运行之后')
    return inner
@wrapper1
@wrapper2
def f():
    print('Hello')
f()

小练习

  • 给前面的基于文件数据库的登录注册加上一个打游戏功能
  • 使用装饰器验证用户是否登录
def check_auth(func):
    def inner(name):
        if len(flag) == 1:
            func(name)
        else:
            print("没登录就别打游戏了!")
    return inner

@check_auth
def play_game(name):
    print(f"{name[0]}开始游戏")

flag = []
while True:
    # 获取文件中保存的用户名和密码信息
    dic = {}
    with open("db", "a+", encoding="utf-8") as f:
        f.seek(0)
        temp_data = f.readlines()
        for i in temp_data:
            data = i.strip()
            if len(data) == 0:
                continue
            temp_db = data.split("✨")
            dic[temp_db[0]] = temp_db[-1]

    # 登录注册的逻辑
    print("登录".center(30,"="))
    print("请选择:\n1.登录\n2.注册\n3.退出登录\n4.打游戏")
    choice = input(">>>")
    if choice == "1":
        username = input("输入用户名:")
        if username in dic.keys():
            password = input("输入密码:")
            if dic[username] == password:
                print("\033[42;30m 登录成功! \033[0m")
                flag.append(username)
            else:
                print("\033[41;37m 密码错误 \033[0m")
        else:
            print("\033[41;37m用户名不存在\033[0m")
    elif choice == "2":
        username = input("输入用户名")
        if username in dic.keys():
            print("\033[34;41m 用户名已存在!\033[0m")
            continue
        password = input("请输入密码")
        dic[username] = password
        print("\033[42;30m 注册成功! \033[0m")
    elif choice == "3":
        flag.clear()
        print("退出成功!")
    elif choice == "4":
        play_game(flag)
    else:
        print("\033[41;37m输入错误\033[0m")

    # 将数据写入文件
    with open("db", "w+", encoding="utf-8") as f:
        for k,v in dic.items():
            data = f"{k}{v}\n"
            f.write(data)