Python 函数装饰器
首次接触到装饰器的概念,太菜啦!
Python 装饰器可以大大节省代码的编写量,提升代码的重复使用率。函数装饰器其本质也是一个函数,我们可以把它理解为函数中定义了一个子函数。
例如我们有这么一个需求,每次执行一个函数后,需要知道这个函数执行了多长时间。一般情况下,我会这样写:
def Accumulate(n):
"""accumulate number which is from 1 to n"""
s = 0;
for i in range(1,n+1):
s = s + i;
return s; import time;
start = time.time();
result = Accumulate(1000000);
end = time.time();
print("funtion run time %.5f" % (end - start));
问题来了,如果又来了一个函数呢?重复上面的代码吗?天啦噜,来一百个函数岂不玩完了。这个时候就要用到装饰器了,将于具体函数功能不相关的内容全部写进装饰器中,这样一来,附加功能与函数功能就能完全分离。提升代码的使用率。
def FunctionRunTime(func):
def warper(*args,**kwargs):
start = time.time();
result = func(*args,**kwargs);
end = time.time();
print("function run time %.5f" % (end - start));
return result;
return warper; @FunctionRunTime
def Accumulate(n):
"""accumulate number which is from 1 to n"""
s = 0;
for i in range(1,n+1):
s = s + i;
return s;
result = Accmulate(1000000);
如此一来,打印函数运行时间的部分就实现了重用。如果在来一个函数,只需在函数声明时加上@FunctionRunTime 即可。如果不想这么写还可以有另外一种写法,因为装饰器本质上是一个函数,可以使用函数传参的方式将装饰器加到目标函数上。
Acc = FunctionRunTime(Accumulate);
result = Acc(100000);
这样的话就降低了代码的可读性,最好还是用@符,清爽,不产生语义偏差。
如果函数是一个递归函数呢?因为装饰器是将函数包裹起来的外层函数,也就是说装饰器和函数执行次数一样多。如果函数是递归函数,那么装饰器是不是也同样执行多次呢?带着这个问题,做一下实验。
@FunctionRunTime
def fib(n):
if n == 0:
return 0;
elif n == 1:
return 1;
else:
return fib(n-1) + fib(n-2);
实验结果说明,装饰器也同样执行多次。那么这个问题如何解决呢?还是回归到装饰器的特点上来说。装饰器本质是一个函数,而且是将目标函数包裹起来,它只与目标函数有关。现在的问题是目标函数是递归执行多次,所起装饰器也执行多次。如果将目标函数从递归函数变成非递归函数不就将问题解决了吗?如何实现这个转换又成为了另一个问题。解决方法很巧妙,我们只需要在目标函数外在套一层函数,让具有递归特性的函数成为一个子函数,那么它就不再是装饰器包裹的对象了。
@FunctionRunTime
def fib(n):
def _fib(n):
if n == 0:
return 0;
elif n == 1:
return 1;
else:
return _fib(n-1) + _fib(n-2);
return _fib(n);
从函数上来看,此时的fib 函数就是一个普通的函数,不具有递归特性。
装饰器的一些小问题
装饰器既然也是函数,那么就可以传参。通过传递参数可以使装饰器实现更加复杂的功能。
def WithParamsDecorator(printName):
def FunctionRunTime(func):
def warper(*args,**kwargs):
start = time.time();
result = func(*args,**kwargs);
end = time.time();
print("function run time %.5f" % (end - start));
if(printName):
print("this is %s function" % func.__name__);
return result;
return warper;
return FunctionRunTime; @WithParamsDecorator(printName=True)
def Accumulate(n):
"""accumulate number which is from 1 to n"""
s = 0;
for i in range(1,n+1):
s = s + i;
return s;
被装饰器装饰后的函数已经不再是它自己。使用@符很好的规避了语义上的差异,使程序的可读性保持不变,但要深入理解装饰器还得看其执行过程。回到不带参数的装饰器那个例子。Accumulate 实际上是Accumulate = FunctionRunTime(Accumulate); 此时的Accumulate 其实是warper 函数。下面看个简单的验证。
所以,真实的情况是Accumulate 是warper 的函数句柄,只不过名称叫Accumulate 让我们在视觉上觉得它还是原来的Accumulate ,极具迷惑性。
在大牛的肩膀上跳跃。
参考文献
https://www.zhihu.com/question/26930016
http://wepon.me/2015/08/03/Python-decorator-recursion/
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