python高级编程——入门语法（二）

闭包

　　概念：外函数outer定义一个变量a，又定义一个内函数inner，而这个内函数inner访问了外函数outer的变量a，如果需要改变外函数outer的变量a的值，则需要声明 nonlocal a，之后才可以修改。由于外函数outer执行完，返回的值是内函数inner的函数变量名，在一般情况下，外函数里面的变量a就会被释放掉，而这种情况，内函数inner还是可以直接使用，即延长了变量名a的作用域（或者叫声明周期），我们成这个函数叫闭包函数，简称闭包

# 求任意直线的x对应y的值
def lines(a, b):
    def get_y(x):
        # 使用了外函数的变量b
        nonlocal b
        b = b+1
        return a*x+b
    return get_y

# 先确定一条直线
y = lines(2,3)
print(y(1))

装饰器

　　概念：就是给原有的代码增加一点新的功能，在了解完装饰器之后，你会发现装饰器是引用了闭包函数的知识，装饰器的三大要求（原则）：

　　　　1、不能修改被装饰的函数的源代码

　　　　2、不能修改被装饰的函数的调用方式

　　　　3、满足1、2的情况下给程序增添新的功能

　　装饰器一步一步过程：

　　　　1、假设源代码有两个函数：

# 函数1：求和
def func_test01(a, b):
    print("func_test01 is running")
    return a + b

# 函数2：简单运算
def func_test02(a, b, c, d):
    print("func_test02 is running")
    return (a+b)*c//d

print(func_test01(2, 4))     #func_test01 is running      6
print(func_test02(2, 3, 7, 4))    # func_test02 is running      8

　　　　2、现在需要给这两个函数增加一样的新功能：先睡眠2秒，在执行函数，并打印耗时。但是这两个函数的形参变量不一样，我们可以借助可变参数来实现

import time
# 函数1：求和
def func_test01(a, b):
    print("func_test01 is running")
    return a + b

# 函数2：简单运算
def func_test02(a, b, c, d):
    print("func_test02 is running")
    return (a+b)*c//d

# 定义一个新函数，传参为需要新增功能的函数名称，在闭包函数实现主要添加的新功能
def wrapper_inner(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        time.sleep(2)
        res = func(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        print("耗时:", end_time-start_time)
        return res
    return wrapper
func_test01 = wrapper_inner(func_test01)
func_test02 = wrapper_inner(func_test02)

# 原函数未改变，两者的调用方式也没有改变
print(func_test01(2, 4))
print(func_test02(2, 3, 7, 4))

　　　　3、上面已经差不多实现了装饰器了，但是上述代码是添加了新的调用方式，以至于原有的调用方式没有改变，为此我们可以简化上述代码，将新的调用方式删除，在原有的函数上方添加@wrapper_inner即可,这样下来装饰器函数基本上已经完整了。

　　　　　　@wrapper_inner 等价于 func_test01 = wrapper_inner(func_test01)

　　　　　　@wrapper_inner 等价于 func_test01 = wrapper_inner(func_test01)

　　　　　　@wrapper_inner默认是将被装饰的函数名称传递给装饰函数的形参func变量

import time
# 函数1：求和
@wrapper_inner
def func_test01(a, b):
    print("func_test01 is running")
    return a+b

# 函数2： 简单运算
@wrapper_inner
def func_test02(a, b, c, d):
    print("func_test02 is running")
    return (a+b)*c//d

# 定义一个新函数，传参为需要新增功能的函数名称，在闭包函数实现主要添加的新功能
def wrapper_inner(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        start_time = time.time()
        time.sleep(2)
        res = func(*args, **kwargs)
        end_time = time.time()
        print("耗时:", end_time-start_time)
        return res
    return wrapper

# 原函数未改变，两者的调用方式也没有改变
print(func_test01(2, 4))
print(func_test02(2, 3, 7, 4))

　　　　4、补添一个新的功能，给装饰器函数传递一个参数，在这里博主只是给函数做一个标记，验证是哪个被装饰函数执行

import time

# 函数1：求和
@wrapper_outer(parameter="func_test01")
def func_test01(a, b):
    print("这是个求和函数，返回值是两者之和")
    return a + b

# 函数2：简单运算
@wrapper_outer(parameter="func_test02")
def func_test02(a, b, c, d):
    print("这是个简单运算函数，返回值是运算之后的整数值")
    return (a+b)*c//d

# 装饰器函数传递被装饰函数的名称，作为标记，并打印
def wrapper_outer(parameter):
    # 定义一个新函数，传参为需要新增功能的函数名称，在闭包函数实现主要添加的新功能
    def wrapper_inner(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            # 分开执行，可以任意增添被装饰函数的的功能
            # 这样做是可以让被装饰函数新增不一样的功能
            if parameter == "func_test01":
                start_time = time.time()
                time.sleep(2)
                res = func(*args, **kwargs)
                end_time = time.time()
                print("被装饰的函数", parameter,"\t耗时:", end_time-start_time)
                return res
            elif parameter == "func_test02":
                start_time = time.time()
                time.sleep(1)
                res = func(*args, **kwargs)
                time.sleep(1)
                end_time = time.time()
                print("被装饰的函数", parameter,"\t耗时:", end_time-start_time)
                return res
        return wrapper
    return wrapper_inner

# 原函数未改变，两者的调用方式也没有改变
print(func_test01(2, 4))
print(func_test02(2, 3, 7, 4))

私有化

　　在python中也有类似于Java中私有变量和保护变量，虽然python中没有这种概念，但是作用还是和Java一样(可能说错了，没学过多少Java）。

　　　　在python中"私有变量"的声明双下划线__xxx,这个变量在类作用域外，什么对象都不能访问，在类作用域内可以访问和修改。如果在类外访问或者修改，则需要在类内另外定义方法

　　　　"保护变量"的声明是单下滑线_xxx，这个变量只能在当前模块访问和修改，但是可以导入到另外一个模块使用，导入的方式：import xxx(模块名）

　　　　"魔法方法"的声明是以双下划线开头和结尾的__xxx__,这是python提供的特殊方法，有些时候我们可以自定义原有的"魔法方法"

class People(object):
    def __init__(self, name, gender, age):
        self.name = name
        self._gender = gender
        self.__age = age
    def get_age(self):
        return self.__age
    def set_age(self, age):
        self.__age = age
    def show(self):
        print("名字:", self.name, "\t性别:", self._gender, "\t年龄", self.__age)

if __name__ == "__main__":
    people = People("aaa", "female", 22)
    people._gender = "male"
    print(people._gender)   # male
    people.set_age(25)     # 年龄转换25
    print(people.get_age())  #
    # 查看结果
    people.show()
    # 类外不能访问私有变量
    # print(people.__age)    # error
    # print(People.__age)    # error

property

　　上述代码中的”私有变量“只能靠调用方法进行访问和修改，为了让私有变量的访问和修改的方式和普通的对象的属性一样，property就起到了重要的作用。property有两种方式处理私有变量

　　1、先在类内定义两个方法，然后用property(访问变量的方法，设置变量的方法)，顺序不能颠倒，将其赋值给一个变量名，这个变量是在类外进行访问和修改的

class People(object):
    def __init__(self, name, gender, age):
        self.name = name
        self._gender = gender
        self.__age = age
    # 先定义好私有变量的访问和设置方法
    def get_age(self):
        return self.__age
    def set_age(self, age):
        self.__age = age
    # 变量名就是类外访问的变量名，通过下面方式进行设置即可
    age = property(get_age, set_age)
    def show(self):
        print("名字:", self.name, "\t性别:", self._gender, "\t年龄", self.__age)

if __name__ == "__main__":
    people = People("aaa", "female", 22)
    people._gender = "male"
    print(people._gender)   # male
    people.age = 25     # 年龄转换25
    print(people.age)  #
    # 查看结果
    people.show()

　　2、使用装饰器简化： @property、@x.setter、@x.deleter（这个一般用不到，这里不做介绍），这里很关键，x（变量名）和被装饰的方法名一定要相同，这个变量名是可以在类外进行访问和修改的

class People(object):
    def __init__(self, name, gender, age):
        self.name = name
        self._gender = gender
        self.__age = age
    # @property 装饰的是返回私有变量的值
    @property
    def age(self):
        return self.__age
    # 变量名.setter,这个变量名是类外进行访问和修改的
    @age.setter
    def age(self, age):
        self.__age = age

    def show(self):
        print("名字:", self.name, "\t性别:", self._gender, "\t年龄", self.__age)

if __name__ == "__main__":
    people = People("aaa", "female", 22)
    people._gender = "male"
    print(people._gender)   # male
    people.age = 25     # 年龄转换25
    print(people.age)  #
    # 查看结果
    people.show()

reload

　　概念：重新加载模块：即原先导入的模块没有改变，但是在之后，导入的模块改变了，那么就要重新载入

# 假设自己写的模块mymodel
import mymodel

# 之后mymodel代码程序或者功能改变了，在运行的过程中需要重新导入
mymodel.reload