17. 闭包修饰器

闭包

基本概念

• 定义：在函数内部再定义一个函数，并且这个函数用到了外边函数的变量，那么将这个函数以及用到的一些变量称之为闭包
• 简单举例

• 在此例子中，函数cal_y 和 变量 k、b构成闭包
  • 闭包的作用：提高代码的可复用性
  • 注意：由于闭包引用了外部函数的局部变量，则外部函数的局部变量没有及时释放，消耗内存

    外部函数中的变量

• 情形一：内部函数在修改外部的变量前访问了该变量，则访问前必须加修饰，否则访问时会报错

• 情形二：使用 nonlocal 修饰外部函数的局部变量，然后可以访问和修改

• 注意：外部函数的形参也是用 nonlocal 修饰

• 情形三：使用 global 修饰外部函数外的全局变量，然后可以访问和修改

装饰器

基本概念

• 开放封闭原则：已经实现的功能代码不允许被修改，但可以被扩展
  • 开放：对扩展开放
  • 封闭：对已实现的功能代码封闭
• 简单举例

• 上面的@outer_func其实就是将下面的函数 f 塞进函数 outer_func 中，将返回的函数 inner_func 再重新赋值给 f，等价于

• 装饰器在调用函数之前，已经被Python解释器执行了，所以在调用函数之前已经修饰好了，只需要调用即可
• 注意：如果代码在闭包内的外部函数和内部函数之间，则该部分代码在装饰函数时就已经得到了执行，而不是调用的时候

多个装饰器装饰同一个函数

规律：离得近的先装饰，离得远的后装饰，先装饰的后执行

def first_outer_func(func):
    print('111')
    def first_inner_func(*args, **kwargs):
        print('222')
        return func(*args, **kwargs)
    return first_inner_func
def second_outer_func(func):
    print('333')
    def second_inner_func(*args, **kwargs):
        print('444')
        return func(*args, **kwargs)
    return second_inner_func
@first_outer_func
@second_outer_func
def test():
    print('555')
test()
'''
执行结果：
333
111
222
444
555
'''

def make_bold(fn):
    def wrapped():
        return "<b>" + fn() + "</b>"
    return wrapped
def make_italic(fn):
    def wrapped():
        return "<i>" + fn() + "</i>"
    return wrapped
@make_bold
@make_italic
def test():
    return 'hello-world'
print(test())
'''
执行结果：
<b><i>hello-world</i></b>
'''

装饰器的分类

无参数的装饰器

def outer_func(func):
    def inner_func():
        print('func_name: %s' % func.__name__)
        func()
    return inner_func
@outer_func
def f():
    print(f.__name__)
f()
'''
执行结果：
func_name: f
inner_func
'''

有参数的装饰器

def outer_func(func):
    def inner_func(a, b):
        func(a, b)
    return inner_func
@outer_func
def f(a, b):
    print(a + b)
f(1, 2)  # 3
f(3, 4)  # 7

不定长参数的装饰器

采用 args 和 *kwargs 的参数设计，无论是有参数，无参数，还是多个参数，均能实现传递

def outer_func(func):
    def inner_func(*args, **kwargs):
        func(*args, **kwargs)
    return inner_func
@outer_func
def f(num, *args, **kwargs):
    print(num)
    print(args)
    print(kwargs)
    print()
f(1)
f(3, 4, 5)
f(7, 8, 9, 10, 11, a=100, b=200)
'''
执行结果：
1
()
{}
3
(4, 5)
{}
7
(8, 9, 10, 11)
{'a': 100, 'b': 200}
'''

带有return的装饰器

为了让装饰器更通用，一般情况下加上return

def outer_func(func):
    def inner_func():
        func()
    return inner_func
@outer_func
def f():
    return '111'
print(f())  # None

def outer_func(func):
    def inner_func():
        return func()
    return inner_func
@outer_func
def f():
    return '111'
print(f())  # 111

带有外部变量的装饰器

def set_level(level_num):
    def set_func(func):
        def call_func():
            if level_num == 1:
                print('AAA')
            elif level_num == 2:
                print('BBB')
            return func()
        return call_func
    return set_func
@set_level(1)
def test1():
    print('111')
    return 'aaa'
@set_level(2)
def test2():
    print('222')
    return 'bbb'
print(test1())
print(test2())
'''
执行结果：
AAA
111
aaa
BBB
222
bbb
'''