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Python基础-装饰器

2017-09-10 00:00 211 查看
装饰器的功能在很多语言中都有,名字也不尽相同,其实它体现的是一种设计模式,强调的是开放封闭原则,更多的用于后期功能升级而不是编写新的代码。装饰器不光能装饰函数,也能装饰其他的对象,比如类。

开放封闭原则:规定已经实现的功能代码内部不允许被修改,但外部可以被扩展,即,封闭:已实现的功能代码块;开放:对扩展开放。

语法:

def wrapper(func):    #func接收被装饰函数的函数名‘foo’
def result():
print('before')   #增加被装饰函数执行前的功能
res = func()      #执行被装饰函数‘foo()’
print('after')     #增加被装饰函数执行后的功能
return res
return result

@wrapper        #将扩展的功能使用‘@’语法糖写在被装饰函数的上方
def foo():
print('foo')

foo()


  

上述实例解读:

1. 程序开始运行,从上往下编译,读到def wrapper(func):的时候,发现这是个“一等公民”->函数,于是把函数体加载到内存里,然后过。  

2. 读到@wrapper的时候,程序被@这个语法糖吸引住了,知道这是个装饰器,按规矩要立即执行的,于是程序开始运行@后面那个名字wrapper所定义的函数。(@wrapper只能放在被装饰的函数的上方最近处,不要空行。)

3. 程序返回到wrapperr函数,开始执行装饰器的语法规则,这部分规则是定死的。规则是:被装饰的函数的名字会被当作参数传递给装饰函数。装饰函数执行它自己内部的代码后,会将它的返回值赋值给被装饰的函数。

@wrapper和@wrapper()有区别,没有括号时,wrapper函数依然会被执行,这和传统的用括号才能调用函数不同,需要特别注意!有括号时,就可以给装饰器传递参数

是foo这个函数名(而不是函数foo()的返回值)当做参数传递给装饰函数wrapper,也就是:func = foo,@wrapper等于wrapper(foo),实际上传递了foo的函数体,而不是执行foo后的返回值。

wrapper函数return的是result这个函数名,而不是result()这样被调用后的返回值。

4. 程序开始执行wrapper函数内部的内容,一开始它又碰到了一个函数,result函数定义块被程序观察到后不会立刻执行,而是读入内存中(这是潜规则)。

5. 再往下,碰到return res,返回值是个函数名,并且这个函数名会被赋值给foo这个被装饰的函数,也就是foo = res。

6. 至此,当调用foo函数时,首先执行的时result函数的代码,在本例中,首先打印‘before’,然后执行func,也就是被装饰函数foo,并将返回值赋给res变量,然后继续执行result函数,打印‘after’。最后返回res。

以上流程走完,既没有修改foo程序代码,也没有更改其调用方式,就实现了在执行foo前后增加功能的需求。

疑问:为什么要定义2个函数(wrapper和result),一层函数不行吗?

如果只有一层函数,执行到@wrapper时,会自动执行wrapper内部的代码,如果不封装一下,在foo函数未调用时就执行了foo,这与需求不符。





装饰器的参数传递:

被装饰函数有一个参数:

def wrapper(func):    #func接收被装饰函数的函数名‘foo’
def result(name):
print('before')   #增加被装饰函数执行前的功能
res = func()      #执行被装饰函数‘foo()’
print('after')     #增加被装饰函数执行后的功能
return res
return result

@wrapper        #将扩展的功能使用‘@’语法糖写在被装饰函数的上方
def foo(name):
print(name)

foo('jack')




被装饰函数有多个参数:



一个函数被多个函数装饰:



  

装饰器实例

程序需求:

在不改变func_1函数(程序)定义和调用方式的基础上,添加计时和用户认证功能

用户认证要求:

用户最多尝试3次登陆

当存在的用户登陆失败3次后,锁定该用户,限制登陆

程序代码:





1 import time  2  3  4 def run_timer(func): #计时器函数  5 def wrapper(*args, **kwargs): #装饰器  6 start = time.time() #开始计时  7 func(*args, **kwargs) #运行程序  8 end = time.time() #停止计时  9 print('Run time is %ss' % (end - start)) #打印程序运行时长 10 11 return wrapper 12 13 14 def identiy(): 15 """用户登陆验证程序 16  最多可尝试3次登陆 17  当某一存在的用户输入错误密码3次后,锁定该用户,限制登陆""" 18 with open('account_bak', 'r+') as f_account, open('locked_list', 'a+') as f_locked: 19 f = 0 #程序返回值变量 20 l = [] #被锁定用户列表 21 user_input = [] #输入错误密码的用户名列表 22 count = 0 # 登陆次数计数器 23 flag = True # 登陆循环控制开关 24 while flag and count < 3: 25 name = input('Please input username:') # 输入用户名 26 pwd = input('Please input password:') # 输入用户密码 27 f_locked.seek(0) #"a+"模式打开后,文件位置位于末尾,要遍历文件内容,需要将指针移至文件起始位置 28 for locked_user in f_locked: #将被锁定用户名单写入列表 29  l.append(locked_user.strip()) 30 if name in l: 31 print('This user has been locked!') #如果当前欲登陆用户在被锁定列表中,提示并重新输入登陆信息 32 else: 33 user_input.append(name) #将当前输入的用户名加入到列表 34 f_account.seek(0) #循环前将文件位置移至起始位置 35 for line in f_account: #遍历用户登陆数据文件 36 s = eval(line) #将该文件的内容转换为字典格式 37 if name == s['name'] and pwd == s['password']: #判断用户名和密码是否正确 38 print('Authenticate successful') #用户名和密码匹配,认证成功,结束循环,并将f=1返回 39 f = 1 40 flag = False 41 break 42 if f == 1: #用户名和密码不匹配,提示用户输入错误 43 continue 44 print('Wrong name or password!') 45 count += 1 #错误次数加1,当count等于3时,结束循环 46 if len(user_input) == 3: #如果该列表长度等于3,说明用户3次登陆均失败 47 if user_input[0] == user_input[1] == user_input[2]: #判断3次登陆是否时同一用户名 48 f_account.seek(0) #重置文件位置为起始位置 49 l = [] #新建空列表,存放用户登陆文件中的用户名信息 50 for line in f_account: #遍历用户登陆文件 51 s = eval(line) #将行内容转换为字典格式 52 l.append(s['name']) #将用户名加入到列表 53 if user_input[0] in l: #判断登陆失败的用户名是否在上述列表中 54 print('This user has been locked!') #提示用户将锁定该登陆名 55 f_locked.write(user_input[0] + '\n') #将该登录名加入锁定文件 56 f_locked.flush() #实时刷新文件 57 return f 58 59 60 def auth(source): 61 """用户登陆认证程序的装饰器""" 62 def auth_main(func): 63 def wrapper(*args, **kwargs): 64 if source == 'file': #判断认证来源类型是否为‘file’ 65 if (identiy() == 1): #调用用户登陆认证程序 66 res = func(*args, **kwargs) #运行被装饰的程序 67 return res 68 elif source == 'ldap': #另外一种认证来源类型 69 def wrapper_2(*args, **kwargs): 70 print('Nothing here!') 71 pass 72 return wrapper 73 return auth_main 74 75 76 @auth(source = 'file') #将用户登陆认证功能装饰程序‘func_1’ 77 @run_timer #将程序计时功能装饰程序‘func_1’ 78 def func_1(): #被装饰程序 79 time.sleep(1) 80 print('This is function_1') 81 82 83 func_1() #调用被装饰程序


计时+登陆认证 装饰器

验证过程:

1. account文件:存放用户登陆数据



2. locked_list文件:存放被锁定用户名

  当前为空



3. 尝试登陆正确的用户



4. 尝试不同用户登陆失败



5. 尝试同一用户登陆失败



6. 尝试同一用户登陆失败,但该用户本身不存在



参考资料:

1. http://www.cnblogs.com/feixuelove1009/p/5541632.html

2. http://www.cnblogs.com/wupeiqi/articles/4943406.html
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