python闭包与装饰器

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有关闭包和装饰器的知识点的理解着实花了我不少时间，整理笔记更是无从下手，但还是将从网上搜索学习的点滴记录下来以便后期的一个补充学习。

闭包（wrapper）

闭包通俗地解释就是通过调用了函数A，函数A返回了函数B，返回的函数B就是所谓的闭包，在调用函数A的时候传递的参数就是自由变量，该自由变量是被函数A引用的，在函数A的生命周期结束后仍然存在，这句话是至今能让我比较能理解的解释。

例如：

>>>def func1(name):                             #定义一个函数func1
           def func2(age):                      #函数func2()是在func1调用的时候产生的一个闭包，且引用了自由变量name
                 print name,age
           return func2                         #函数调用完毕返回函数func2
 
>>> a=func1('Lily')                             #调用函数func1，且传递参数‘Lily’，将结果赋给a
>>> a(24)                                       #上一步的结果是返回函数func2，这时再将参数24赋给函数func1，调用函数func2
Lily 24

闭包不能修改外部作用域的局部变量：

>>> def a():
    x=1                                 #局部变量x的值为1
    def b():
        x=0                         #在闭包内对x的值进行重新赋值
    return x
 
>>> a()
1                                           #结果是x的值没有改变

使用闭包的好处呢一个就是在闭包运行之后，保存当前的运行环境，另一个是通过外部作用域的变量可以返回不同的值。

装饰器

装饰器是闭包的使用场景之一，装饰器其实也就是闭包的应用，只是区别的是装饰器传递的参数是函数。装饰器是将函数作为参数传递给一个函数，并对其进行加工处理即装饰返回一个新的函数，装饰器能保证在不改变已有的函数的结构，调用该函数返回一个新的函数，极大地提高了效率。

使用标识符@将装饰器应用在函数上，只需要在函数的定义前加上@和装饰器的名称，即@decorator

@decorator                                  #解释器将会解释成：func=decorator（func），即将函数func作为参数传递给函数decorator，然后再返回新的函数赋值给func
def func():
      pass

多个decorator使用：

@decorator1                                 #func=decorator2（decorator1（func））
@decorator2                                 #func=decorator1（func）
def func():
     pass

再来一个打印调用函数前log日志的无参数的装饰器例子：

>>> def log(f):
     def wrapper(*args):
           print 'call %s()' %(f.__name__)
           return f(*args)
     return wrapper
 
>>> @log
def func():
     print 'hello,world'
 
      
>>> func()
call func()
hello,world

带参数的装饰器：

带参数的装饰器比不带参数的装饰器还要复杂一点，需要编写一个返回decorator的高阶函数

>>> def log(text):                                                   #3层嵌套的函数
    def decorator(f):                                            #返回decorator函数
        def wrapper(*args):
            print '%s %s()' %(text,f.__name__)           #将log的参数excute传递过来赋给text
            return f(*args)
        return wrapper
    return decorator                                            #先执行log('excute')函数，返回decorator函数，再调用返回wrapper函数，最后返回一个新的func函数
>>> @log('excute')
def func():
     print 'hello,world'
 
      
>>> func()
excute func()
hello,world
>>>

>>> now.__name__                           #函数的name属性，通过decorator装饰器调用执行之后返回wrapper函数，所以函数名由func变成了wrapper
'wrapper'

所以，需要把原始函数的__name__等属性复制到wrapper()函数中，否则，有些依赖函数签名的代码执行就会出错。

不需要编写wrapper.__name__ = f.__name__这样的代码，Python内置的functools.wraps就是干这个事的，所以，一个完整的decorator的写法如下：

import functools
 
def log(text):
    def decorator(f):
        @functools.wraps(f)
        def wrapper(*args, **kw):
            print('%s %s():' % (text, f.__name__))
            return f(*args, **kw)
        return wrapper
    return decorator