python 装饰器，进阶与运用

小 tips

写递归函数的章节提到过，当函数不断调用自身，直到被pycharm发现抛出异常。实际上是因为栈溢出。

什么是栈溢出呢？

python中只要调用一个函数，函数中自己调用自己，每次调用都会放到内存中反复递归，但是当原函数没结束时（就是说没有设置递归结束标示），递归就不会结束，直到内存被用完，栈溢出。

另外递归的性能是特别不好的，所以一般是不使用递归函数去编写功能。

闭包函数

在进入装饰器之前，先讲解闭包函数的概念。

函数中调用函数本身，那么在函数中可不可以定义一个函数呢？

需求，如何函数外部调用内部定义的函数

问题引入，什么是闭包？

闭包的概念：

函数中嵌套一个函数
外层函数返回内层函数的变量名
内层函数对外部作用域有一个非全局变量的引用

来一个最简单的闭包案例

def login():
    print("登录"）
num = 100  # 这是个全局变量
          
def func():
    print("-----func被调用")
    num =101  # 非全局变量，因为命名空间在外层函数中（相较于内层被嵌套函数而言）
   def count_book():
          print(num)  # 内部函数对外部作用域有一个非全局的引用
          print("函数内部嵌套的函数")
   return count_book  # 外层函数返回的是内层函数的变量名
          
  # 进行调用
  res = func()  # 通过return返回函数内部的函数，然后使用
  res()
  # 或者
 func()()  # 这样的方式也可以访问到内部函数

函数里面定义的函数，相较于外部而言是一个局部变量，外部是无法访问函数内部的函数的。

闭包函数的作用

闭包函数会将传入的局部变量存储在__closure__中，记录的是非全局变量，且从外部函数的__clourse__是访问不到的。

#闭包有什么作用？
def func(num,b):
   def count_book():
      print(num)
      print(b)
      print("这个是闭包函数")
   return count_book
res = func([1,2,3],"python")
print(res.__closure__)  # 闭包函数会将传入的局部变量存储在__closure__中
# 记录的是非全局变量，且从外部函数的__closure__是访问不到的
print(func.__closure__)
# 达成数据锁定 从而不管外部环境发生任何变化，内部的变量都不会发生变化

装饰器

接下来开始今天的硬菜，装饰器的学习。

开放封闭原则

所谓开放封闭原则，是一种程序设计规范，软件实体应该是可扩展，而不可修改的，也就是说，对扩展是开放的，而对内部原码的修改是封闭的。

装饰器的作用

装饰器则是这一理念的实现，即在不修改原方法的前提下进行功能的扩展

装饰器的应用场景

登录验证，函数运行时间统计，执行函数之前进行的操作，执行函数之后做的清理操作（有点类似unittest，pytest的前置后置方法）

来看一个实例

# 实现一个装饰器
username ="python"
pwd = "123"

def login(func):  # 将闭包函数改造成装饰器，需要往函数内传入一个函数 装饰那个函数就传入那个函数
    def fun():
        user = input("请输入账号")
        password = input("请输入密码")
        if username == user and pwd==password:
            func()  # 账号和密码都正确的时候才调用被装饰的函数
        else:
            print("账号或者密码错误")
    return fun
# 装饰器中的形参func 就相当于被装饰的函数对象，
# 希望给被装饰的函数添加什么功能（或者什么时候想要调用被装饰函数，
@login
def index():
    print("这个是网站的首页")

# index()  # 加入需求是登入之前先进行验证账号，要求不能修改登录原函数，添加一个验证
# closure__ = index.__closure__
# 装饰器其实就是一个闭包

调用原理:

@login 添加在index()方法上--->login(index) 即将方法作为一个参数传入了login方法中

然后进入login函数中的内部函数执行，首先进行验证，验证通过则调用index函数，即func形参代表的传入的index方法。

不通过则输出对应字符串，最后将内部函数返回，以供调用者使用

有参装饰器

需求：打印两个数相加，然后打印相乘，相除的结果，要求不能修改原方法代码

def add_num(a,b): # 原函数
   print('相加:',a+b)
def add(func):
   def fun(a, b):  # 传参先进入这里
      print('相乘',a*b)
      print('相除',a/b)
      func(a,b)  # 此处为被修饰的原函数的调用 如果忘记此处，原函数将不会被运行
   return fun 
@add
add_num(1,2)

调用原理：

@add 加在add_num头上等价于---->add(add_num(1,2))--->进入add装饰器方法中的内部函数

然后执行内部函数中的逻辑，通过形参func去调用传进来的实参add_num去执行原函数。

但是原函数有参，所以func(a,b)传入a，b形参最后返回内部函数给调用者，完成整个调用。