python閉包和裝飾器你了解嗎

一、閉包

1. 什么是閉包？

在函數(shù)中可以（嵌套）定義另一個函數(shù)時，如果內部的函數(shù)引用了外部的函數(shù)的變量，則可能產(chǎn)生 閉包。

閉包可以用來在一個函數(shù)與一組“私有”變量之間創(chuàng)建關聯(lián)關系。

在給定函數(shù)被多次調用的過程中，這些私有變量能夠保持其持久性。

2. 形成閉包的三個條件(缺一不可)

必須有一個內嵌函數(shù)(函數(shù)里定義的函數(shù)）——這對應函數(shù)之間的嵌套

內嵌函數(shù)必須引用一個定義在閉合范圍內(外部函數(shù)里)的變量——內部函數(shù)引用外部變量

外部函數(shù)必須返回內嵌函數(shù)——必須返回那個內部函數(shù)

換句話說：

其實，閉包的概念很簡單：一個可以引用在函數(shù)閉合范圍內變量的函數(shù)。即"內部函數(shù)"，只有那個內部函 數(shù)才有所謂的__closure__屬性。

3. 閉包的原理

形成閉包之后，閉包函數(shù)會獲得一個非空的__closure__屬性（對比我們最后的函數(shù)test，test是一 個不具備閉包的函數(shù)，它的__closure__屬性是None），這個屬性是一個元組。

組里面的對象為cell對象，而訪問cell對象的cell_contents屬性則可以得到閉包變量的當前值 （即上一次調用之后的值）。

而隨著閉包的繼續(xù)調用，變量會再次更新。

所以可見，一旦形成閉包之后，python確實會將__closure__和閉包函數(shù)綁定作為儲存閉包變量的場所

4. 閉包的好處

閉包不是必須的。

沒了閉包，python的功能一點不會被影響

有了閉包，只是提供給你一種額外的解決方案。

二、裝飾器

1. 什么是裝飾器

飾器是這樣一種設計模式：如果一個類（函數(shù)）希望添加其他類（函數(shù)）的一些功能，而不希望 通過繼承或是直接修改源代碼實現(xiàn)，那么可以使用裝飾器模式。

簡單來說Python中的裝飾器就是指某些函數(shù)或其他可調用對象，以函數(shù)或類作為可選輸入?yún)?shù)， 然后返回函數(shù)或類的形式。通過這個在Python2.6版本中被新加入的特性可以用來實現(xiàn)裝飾器設計 模式。

飾器就是一個可以接受調用也可以返回調用的函數(shù)，該函數(shù)接受被裝飾的函數(shù)作為其位置參數(shù)。 裝飾器通過使用該參數(shù)來執(zhí)行某些操作，然后返回原始參數(shù)或一些其他的調用

函數(shù)也是對象，也可以當做參數(shù)傳遞

2. 裝飾器有什么用

可以考慮在裝飾器中置入通用功能的代碼來降低程序復雜度。例如，可以用裝飾器來：

引入日志

增加計時邏輯來檢測性能

給函數(shù)加入事務的能力

權限控制

3. 小 練 習

這里有個小練習，可以來試試哈 >-

用裝飾器實現(xiàn)權限控制

定義一個全局變量：username

定義add函數(shù)，實現(xiàn)兩個數(shù)相加

實現(xiàn)login_required裝飾器，如果username值為root，提示"歡迎" 并計算結果，否則"沒有權限

代碼如下（示例）：

三. 編寫和使用裝飾器

1. 小案例

2.應用注意事項

應用多個裝飾器

封裝時，至下而上

執(zhí)行時，至上而下

在實際應用的場景中，當我們采用上面的方式寫了兩個裝飾方法比如先驗證有沒有登錄 @login_required ， 再驗證權限夠不夠時 @permision_allowed

3.保留元數(shù)據(jù)-什么是元數(shù)據(jù)

元數(shù)據(jù)（Metadata），又稱中介數(shù)據(jù)、中繼數(shù)據(jù)，為描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)（data about data），主要是 描述數(shù)據(jù)屬性（property）的信息

函數(shù)的重要的元信息比如名字、文檔字符串、注解和參數(shù)簽名等

4.保留元數(shù)據(jù)-裝飾器后為什么元數(shù)據(jù)會丟失

因為return執(zhí)行的，是經(jīng)過調用封裝后的函數(shù)

5.保留元數(shù)據(jù)

利用**@functools.wraps(fun)**，將一個函數(shù)的重要內容復制到另一個函數(shù)

溫馨提醒：任何時候你定義裝飾器的時候,都應該使用 functools 庫中的 @wraps 裝飾器來注解底層 包裝函數(shù)。

6.小案例

7.內置的裝飾器

Python還提供了類裝飾器與**@staticmethod**，@classmethod，@property和這三個在面向對象編 程中常用的裝飾器

staticmethod：把類中定義的實例方法變成靜態(tài)方法

classmethod：把類中定義的實例方法變成類方法

property：把類中定義的實例方法變成類屬性。

四. 裝飾器的應用

1.為什么使用裝飾器

模塊化且清晰明確

代碼重用

裝飾器是顯式的，增強可讀性

2.在何處使用裝飾器

Python標準庫中包括很多包含裝飾器的模塊，并且很多常用工具和框架利用它們實現(xiàn)常功能，如，

要使用一個類上的方法不需要這個類的實例(@classmethod或@staticmethod)

mock模塊（單元測試python3.3后加入標準庫-@mock.patch或@mock.patch.object）

Django(@login_required, @permission_reqired)

Flask(@app.route) 充當url與函數(shù)之間的注冊表

Celery(@task) 返回Task類實例

插入日志、性能測試、事務處理、緩存、權限校驗等場景

記錄結果、增加計時邏輯來檢測性能等

五. 課后作業(yè)

1.實現(xiàn)函數(shù)注冊表

2.完善三創(chuàng)購物系統(tǒng)

所有用戶存放在Excel中（用戶名，密碼，余額）

定義裝飾器login_required，給需要的功能添加裝飾器

查看超市物品，不需要登錄 • 購物及查看余額，需要登錄

先驗證用戶是否已經(jīng)登錄（如果用戶未登錄提示“用戶未登錄，請登錄后重試”，并跳 轉到功能菜單）

總結

對于閉包的原理和好處十分重要，尤其是原理部分一定要好好消化一下，應用很廣泛。

對于裝飾器部分，要了解它是怎么應用的，在什么時候，什么地方應用，多寫幾個案例就明白了。

本篇文章就到這里了，希望能夠給你帶來幫助，也希望您能夠多多關注腳本之家的更多內容！