21.python中的閉包和裝飾器

　　python中的閉包從表現形式上定義（解釋）為：如果在一個內部函數里，對在外部作用域（但不是在全局作用域）的變數進行引用，那麼內部函數就被認為是閉包(closure)。

　　以下說明主要針對 python2.7，其他版本可能存在差異。

　　也許直接看定義並不太能明白，下麵我們先來看一下什麼叫做內部函數：

def wai_hanshu(canshu_1):

    def nei_hanshu(canshu_2):  # 我在函數內部有定義了一個函數
        return canshu_1*canshu_2

    return nei_hanshu   # 我將內部函數返回出去

a = wai_hanshu(123)     # 此時 canshu_1 = 123
print a
print a(321)    # canshu_2 = 321

　　我在函數裡面有嵌套了一個函數，當我向外層函數傳遞一變數的之後，並賦值給 a ，我們發現 a 變成了一個函數對象，而我再次為這個函數對象傳參的時候，又獲得了內部函數的返回值。我們知道，按照作用域的原則來說，我們在全局作用域是不能訪問局部作用域的。但是，這裡通過討巧的方法訪問到了內部函數。。

　　下麵我們繼續看一個例子：

def wai_hanshu():
    a = []
    def nei_hanshu(canshu):
        a.append(canshu)
        return a

    return nei_hanshu

a = wai_hanshu()
print a(123)
print a(321)

　　可以看出函數位於外部函數中的列表 a 竟然改變了。要知道為什麼，就要先知道什麼是python的命名空間，而命名空間就是作用域表現的原因，這裡我簡要說明一下。

　　引入命名空間的主要原因還是為了避免變數衝突，因為python中的模塊眾多，模塊中又有函數，類等，它們都要使用到變數。但如果每次都要註意不和其他變數名衝突，那就太麻煩了，開發人員應該專註於自己的問題，而不是考慮別人寫的程式中用到了什麼變數，所以python引入了命名空間。命名空間分為模塊層，模塊內又分為全局作用域和局部作用域，用一個圖來表示的話：

　　模塊之間命名空間不同，而裡面還有全局作用域和局部作用域，局部作用域之前還能嵌套，這樣就能保證變數名不衝突了。這裡順便補充一下，可以通過 __name__ 屬性獲取命名空間的名字：

　　主文件的命名空間是叫做 '__main__'，而模塊的命名空間就是模塊名。

　　作用域的誕生，是因為當python在尋找一個變數的時候，首先會在當前的命名空間中尋找，如果當前命名空間中沒有，就到上一級的命名空間中找，以此類推，如果最後都沒找到，則觸發變數沒找到的異常。

　　我們之前一直說：全局作用域無法訪問局部作用域，而局部作用域能夠訪問全局作用域就這這個原因。而當我在局部作用域創建了一個和外面同名的變數時，python在找這個變數的時候首先會在當前作用域中找，找到了，就不繼續往上一級找了。

　　在早期的python版本時，局部作用域是不能訪問其他的局部作用域的，只能訪問全局的，而現在的版本都是依次向上一級找，這裡就提一下。

　　也就是因為這個特性，我們可以在內部函數中訪問外部函數中的變數，這也就是所謂的閉包了。

　　註意：這裡要做好對象之間的區分，例如：

def wai_hanshu():
    a = []
    def nei_hanshu(canshu):
        a.append(canshu)
        return a

    return nei_hanshu

a = wai_hanshu()    # 我創建了一個對象
b = wai_hanshu()    # 我又創建了一個對象
print a
print b
print a(123)
print b(321)

　　在這裡，我們雖然都是操作 wai_hanshu 中的變數，但是 a 和 b 完全是兩個對象，它們所在的記憶體空間也是不同的，所以裡面的數據也是獨立的。要註意不要搞混。

裝飾器

　　其實裝飾器就是在閉包的基礎上多進行了幾步，看代碼：

def zsq(func):  # 裝飾函數
    def nei():
        print '我在傳入的函數執行之前做一些操作'
        func()  # 執行函數
        print '我在目標函數執行後再做一些事情'
    return nei

def login():    # 被裝飾函數
    print '我進行了登錄功能'

login = zsq(login)   # 我將被裝飾的函數傳入裝飾函數中，並覆蓋了原函數的入口

login()     # 此時執行的就是被裝飾後的函數了

　　在看這段代碼的時候，要知道幾件事：

　　1.函數的參數傳遞的其實是引用，而不是值。

　　2.函數名也是一個變數，所以可以重新賦值。

　　3.賦值操作的時候，先執行等號右邊的。

　　只有明白了上面這些事之後，再結合一下代碼，應該就能明白什麼是裝飾器了。所謂裝飾器就是在閉包的基礎上傳遞了一個函數，然後覆蓋原來函數的執行入口，以後調用這個函數的時候，就可以額外實現一些功能了。裝飾器的存在主要是為了不修改原函數的代碼，也不修改其他調用這個函數的代碼，就能實現功能的拓展。

　　而python覺得讓你每次都進行重命名操作實在太不方便，於是就給出了一個便利的寫法：

def zsq(func):
    def nei():
        print '我在傳入的函數執行之前做一些操作'
        func()  # 執行函數
        print '我在目標函數執行後再做一些事情'
    return nei

@zsq    # 自動將其下麵的函數作為參數傳到裝飾函數中去
def login():
    print '我進行了登錄功能'


login()

　　這些小便利也叫做python的語法糖，你可能在很多地方見過這個說法。

帶參數的裝飾器：

def zsq(a):
    print '我是裝飾器的參數', a
    def nei(func):
        print '我在傳入的函數執行之前做一些操作'
        func()  # 執行函數
        print '我在目標函數執行後再做一些事情'
    return nei


@zsq('123')
def login():
    print '我進行了登錄功能'

　　相當於： login = zsq(123)(login) ，所以在這裡沒有調用就執行了。

裝飾器的嵌套：

　　這裡就不完整寫個例子了：

@deco1(deco_arg) 
@deco2 
def func(): 
    pass

　　相當於： func = deco1(deco_arg)(deco2(func))  

　　也就是從上到下的嵌套了。

　　關於閉包和裝飾器就先講到這裡，以後有需要再補充。