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Python之闭包与装饰器

时间:2019-06-29 19:34:25      阅读:98      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:不能   装饰器   import   end   访问   登陆   功能   nav   图片   

闭包

由于闭包这个概念比较难以理解,尤其是初学者来说,相对难以掌握,所以我们通过示例去理解学习闭包。

给大家提个需求,然后用函数去实现:完成一个计算不断增加的系列值的平均值的需求。

例如:整个历史中的某个商品的平均收盘价。什么叫平局收盘价呢?就是从这个商品一出现开始,每天记录当天价格,然后计算他的平均值:平均值要考虑直至目前为止所有的价格。

比如大众推出了一款新车:小白轿车。

第一天价格为:100000元,平均收盘价:100000元

第二天价格为:110000元,平均收盘价:(100000 + 110000)/2 元

第三天价格为:120000元,平均收盘价:(100000 + 110000 + 120000)/3 元

series = []
def make_averager(new_value):
    series.append(new_value)
    total = sum(series)
    return total / len(series)
    
print(make_averager(100000))
print(make_averager(110000))
print(make_averager(120000))

从上面的例子可以看出,基本上完成了我们的要求,但是这个代码相对来说是不安全的,因为你的这个series列表是一个全局变量,只要是全局作用域的任何地方,都可能对这个列表进行改变。

series = []
def make_averager(new_value):
    series.append(new_value)
    total = sum(series)
    return total / len(series)
    
print(make_averager(100000))
print(make_averager(110000))
series.append(666)  # 如果对数据进行相应改变,那么你的平均收盘价就会出现很大的问题。
print(make_averager(120000))

那么怎么办呢?有人说,你把他放在函数中不就行了,这样不就是局部变量了么?数据不就相对安全了么?

def make_averager(new_value):
    series = []
    series.append(new_value)
    total = sum(series)
    return total / len(series)


print(make_averager(100000))  # 100000.0
print(make_averager(110000))  # 110000.0
print(make_averager(120000))  # 120000.0

这样计算的结果是不正确的,那是因为执行函数,会开启一个临时的名称空间,随着函数的结束而消失,所以你每次执行函数的时候,都是重新创建这个列表,那么这怎么做呢?这种情况下,就需要用到我们讲的闭包了,我们用闭包的思想改一下这个代码。

def make_averager():
    
    series = []
    def averager(new_value):
        series.append(new_value)
        total = sum(series)
        return total/len(series)

    return averager

avg = make_averager()
print(avg(100000))
print(avg(110000))
print(avg(120000))

大家仔细看一下这个代码,我是在函数中嵌套了一个函数。那么avg 这个变量接收的实际是averager函数名,也就是其对应的内存地址,我执行了三次avg 也就是执行了三次averager这个函数。那么此时你们有什么问题?

肯定有学生就会问,那么我的make_averager这个函数只是执行了一次,为什么series这个列表没有消失?反而还可以被调用三次呢?这个就是最关键的地方,也是闭包的精华所在。我给大家说一下这个原理,以图为证:

技术图片

? 上面被红色方框框起来的区域就是闭包,被蓝色圈起来的那个变量应该是make_averager()函数的局部变量,它应该是随着make_averager()函数的执行结束之后而消失。但是他没有,是因为此区域形成了闭包,series变量就变成了一个叫自由变量的东西,averager函数的作用域会延伸到包含自由变量series的绑定。也就是说,每次我调用avg对应的averager函数 时,都可以引用到这个自用变量series,这个就是闭包。

闭包的定义:

? 1. 闭包是嵌套在函数中的函数。

? 2. 闭包必须是内层函数对外层函数的变量(非全局变量)的引用。

如何判断判断闭包?举例让同学回答:

# 例一:
def wrapper():
    a = 1
    def inner():
        print(a)
    return inner
ret = wrapper()

# 例二:
a = 2
def wrapper():
    def inner():
        print(a)
    return inner
ret = wrapper()


# 例三:

def wrapper(a,b):
    def inner():
        print(a)
        print(b)
    return inner
a = 2
b = 3
ret = wrapper(a,b)

以上三个例子,最难判断的是第三个,其实第三个也是闭包,如果我们每次去研究代码判断其是不是闭包,有一些不科学,或者过于麻烦了,那么有一些函数的属性是可以获取到此函数是否拥有自由变量的,如果此函数拥有自由变量,那么就可以侧面证明其是否是闭包函数了(了解):

def make_averager():

    series = []
    def averager(new_value):
        series.append(new_value)
        total = sum(series)
        return total/len(series)

    return averager
avg = make_averager()
# 函数名.__code__.co_freevars 查看函数的自由变量
print(avg.__code__.co_freevars)  # ('series',)
当然还有一些参数,仅供了解:

# 函数名.__code__.co_varnames 查看函数的局部变量
print(avg.__code__.co_varnames)  # ('new_value', 'total')
# 函数名.__closure__ 获取具体的自由变量对象,也就是cell对象。
# (<cell at 0x0000020070CB7618: int object at 0x000000005CA08090>,)
# cell_contents 自由变量具体的值
print(avg.__closure__[0].cell_contents)  # []

闭包的作用:保存局部信息不被销毁,保证数据的安全性。

闭包的应用

  1. 可以保存一些非全局变量但是不易被销毁、改变的数据。
  2. 装饰器。

闭包的解释:

闭包是存在嵌套函数当中的 内层对外层非全局变量的的引用 ,称之为自由变量 它不会随着函数的结束而消失,一直保存在内存,最终的目的是保证数据的安全

装饰器

开放封闭原则

软件面世时,不可能吧所有的功能都设计好,当前的未来一两年功能给你上线,定期更新迭代.对于软件之前写的源代码一般都不会修改,对函数里面的代码以及函数的调用方式.

开放原则: 在源码不改变的情况下,增加一些额外的功能

封闭原则: 不要改变源代码

python中装饰器: 完美诠释的开放封闭原则

装饰器 就是个函数 : 他要装饰一个函数,在不改变原函数以及调用方式的前提下,给其增加一个额外的功能

装饰器初识

# 1 李业,在一家xx科技有限公司工作,主管安排了一个任务,
# 写一个代码测试怼怼哥写的函数的执行效率。
# import time
# def index():
#     time.sleep(2)
#     print('欢迎访问博客园首页')


# print(time.time())
# start_time = time.time()
# index()
# end_time = time.time()
# print(f'此函数的执行效率{end_time-start_time}')

# 2. 主管让你测试小邓,李大象,重复代码太多。
#
# def func1():
#     time.sleep(2)
#     print('欢迎访问日记首页')
#
#
# def func2():
#     time.sleep(1)
#     print('欢迎访问评论首页')

# start_time = time.time()
# func1()
# end_time = time.time()
# print(f'此函数的执行效率{end_time-start_time}')
#
# start_time = time.time()
# func2()
# end_time = time.time()
# print(f'此函数的执行效率{end_time-start_time}')

# 3.  整合到函数中

# def func1():
#     time.sleep(2)
#     print('欢迎访问日记首页')
#
#
# def func2():
#     time.sleep(1)
#     print('欢迎访问评论首页')


# def test_time(x):
#     start_time = time.time()
#     x()
#     end_time = time.time()
#     print(f'此函数的执行效率{end_time-start_time}')

# test_time(func1)
# test_time(func2)


# 4. 怼怼哥这个函数在实际项目中被500执行,主管要求:在被执行此函数时,
# 同时要测试一下被执行函数的效率。


# def index():
#     time.sleep(2)
#     print('欢迎访问博客园首页')
#
# # index()
# def test_time(x):
#     start_time = time.time()
#     x()
#     end_time = time.time()
#     print(f'此函数的执行效率{end_time-start_time}')
#
# test_time(index)

# 版本4的问题: 开放原则满足了,封闭原则:不改变原函数的源码,以及调用方式。
# 违反了封闭原则:改变了函数的调用方式。


# 版本5: 不能改变原函数的调用方式(闭包):


# def index():
#     time.sleep(2)
#     print('欢迎访问博客园首页')
#
# # index()
#
# # def func1():
# #     time.sleep(2)
# #     print('欢迎访问日记首页')
#
# def test_time(x):  # x = index
#     def inner():
#         start_time = time.time()
#         x()
#         end_time = time.time()
#         print(f'此函数的执行效率{end_time-start_time}')
#     return inner
#
# index = test_time(index)
# index()

# 语法糖 @加上装饰器函数的名


# def f():
#     print(666)
#
#
# f = '太白'
# print(f)


# def test_time(x):  # x = index
#     def inner():
#         start_time = time.time()
#         x()
#         end_time = time.time()
#         print(f'此函数的执行效率{end_time-start_time}')
#     return inner
#
#
# # @test_time  # index = test_time(index)
# def index():
#     time.sleep(2)
#     print('欢迎访问博客园首页')

# index = test_time(index)
# index()

# def func1():
#     time.sleep(2)
#     print('欢迎访问日记首页')

# @test_time
# def func2():
#     time.sleep(1)
#     print('欢迎访问评论首页')

# func2 = test_time(func2)
# func3 = test_time(func3)
# func2()
'''100行代码'''
# index()


'''10行代码'''
# index()


'''50行代码'''
# index()


# 版本6:被装饰函数有返回值

# def test_time(x):  # x = index
#     def inner():
#         start_time = time.time()
#         ret = x()
#         # print(F'ret: {ret}')
#         end_time = time.time()
#         print(f'此函数的执行效率{end_time-start_time}')
#         return ret
#     return inner
#
#
# @test_time  # index = test_time(index)
# def index():
#     time.sleep(0.5)
#     print('欢迎访问博客园首页')
#     return True
#
# print(index())  # inner()
# 你应该是让True返回给index()这样才完美了,但是现在index是inner,所以你要是完全不改变原函数的使用,
# 你print(index()) ---> True


# 版本7: 被装饰函数带参数,无论加不加装饰器,你的实参'太白金星'应该传给形参n,。
# 但版本6不能实现传参,index('太白金星') ==  inner('太白金星')
#
# def test_time(x):  # x = index
#     def inner(*args,**kwargs):
#         # 函数的定义:* ** 聚合。
#         # args = ('苹果')
#         #args = (1, 3)
#         start_time = time.time()
#         ret = x(*args,**kwargs)
#         # 函数的执行:* ** 打散。
#         # ret = x(*('苹果'))  ==x('苹果',)
#         # ret = x(*(1, 3))  ==x(1,3)
#         # print(F'ret: {ret}')
#         end_time = time.time()
#         print(f'此函数的执行效率{end_time-start_time}')
#         return ret
#     return inner
#
#
# # @test_time  # index = test_time(index)
# def index(n):
#     time.sleep(0.5)
#     print(f'欢迎{n}访问博客园首页')
#     return True
#
# # @test_time  # index = test_time(index)
# def func2(a,b):
#     time.sleep(0.5)
#     print(f'最终结果:{a+b}')
#     return a + b
#
#
# print(index('苹果'))  # inner('苹果')
# print(func2(1,3)) # == inner(1,3)


# def warpper(f):
#     def inner(*args,**kwargs):
#         '''被装饰函数之前的操作'''
#         # print(666)
#         ret = f(*args,**kwargs)
#         '''被装饰函数之后的操作'''
#         # print('执行完毕了')
#         return ret
#     return inner
#
# @warpper
# def func():
#     print(111)
# #
# func()
# func()
# func()
# func()
# func()


# 装饰器的应用:在不改变原函数的源码以及调用方式前提下,为其增加额外的功能。
# 登陆认证,打印日志等。

Python之闭包与装饰器

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原文地址:https://www.cnblogs.com/Jacob-yang/p/11107496.html

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