Python裝飾器實例講解(二)

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Python裝飾器實例講解(二) Python裝飾器實例講解(一) 你最好去看下第一篇，雖然也不是緊密的鏈接在一起 參考B站碼農高天的視頻，大家喜歡看視頻可以跳轉忽略本文:https://www.bilibili.com/video/BV19U4y1d79C 一鍵三連哦 本文的知識點主要是 ​ 類裝 ...


Python裝飾器實例講解(二)

Python裝飾器實例講解(一)

你最好去看下第一篇，雖然也不是緊密的鏈接在一起

參考B站碼農高天的視頻，大家喜歡看視頻可以跳轉忽略本文:https://www.bilibili.com/video/BV19U4y1d79C
一鍵三連哦
本文的知識點主要是

​ 類裝飾器

​ 裝飾器的本質(up主說的萬能公式)

案例

  • 代碼

    def count_time(func):
    def wrapper(*args,**kwargs):
        from time import time
        start_time = time()
        result = func(*args,**kwargs)
        end_time = time()
        print(f'統計花了{end_time-start_time}時間')
        return result
    return wrapper

  • 改造為類裝飾器(註意對比)

    • 你得知道基礎的python的面向對象的知識
    • 一些類的魔術方法如__init__和__call__
    class CountTime:
    def __init__(self,function_name):  # 類沒傳參一說，但實例化是可以傳參的，類比  def count_time(func):
        self.function_name = function_name
    def __call__(self, *args, **kwargs):  # 類實例的(),像函數的call ， ==>def wrapper(*args,**kwargs):
        from time import time
        start_time = time()
        result = self.function_name(*args,**kwargs)  # 也就改了這裡,其他都一樣
        end_time = time()
        print(f'統計花了{end_time-start_time}時間')
        return result

  • 完整的代碼

    def is_prime(x):
    if  x == 2 :
        return True
    elif x % 2 == 0 or x == 1 :
        return False
    for i in range(3, int(x ** 0.5) + 1, 2):
        if x % i == 0:
            return False
    return True

class CountTime:
    ... # 就不重覆上面了

@CountTime  # 類是一個裝飾器
def get_prime_nums(start,end):
    prime_nums = 0
    for num in range(start,end):
        if is_prime(num):
            prime_nums = prime_nums + 1
    return prime_nums


print(get_prime_nums(2,50000))  # 效果是一樣的

碼農高天說

我把up主的一些話摘錄一些寫到這裡，輔助大家理解

  • 裝飾器decorator：是一個輸入是函數，輸出也是函數的函數(看講解一中的裝飾器)
  • 類裝飾器 class decorator，up主說有一定的歧義
    • 可以當做裝飾器的類(裝飾器本身)
    • 可以裝飾類的裝飾器(裝飾器要裝飾的對象)
  • 裝飾器本身既可以是函數也可以是類，裝飾的對象同樣可以是函數或者類
  • 背這些理論沒有意義，關鍵要弄懂背後的原理
  • __call__可以讓類的實例當做函數用(就是callable)

萬能公式

  • 裝飾器語法糖背後

    class CountTime:
    ...# 同上

@CountTime
def add(a,b):  # 就用碼農的demo函數
    return a+b


print(add(1,2))

  • @CountTime等價於，所謂的萬能公式咯

    add = CountTime(add)

  • print(add(1,2))已經不再是使用的原始的add了，用的是新的add

    print(add(1,2)) 等價於

print(CountTime(add)(1,2))

  • 也就是說

    # @CountTime  # 去掉裝飾器，你就是定義了一個簡單的函數
# # add = CountTime(add) # 函數名被重定義了  相當於這樣
def add(a,b):
    return a+b

print(CountTime(add)(1,2))

  • 你還可以這樣

    def add(a,b):
    return a+b


new_add = CountTime(add)
print(new_add(1,2))

  • 是的，被裝飾過的函數已經不再是原來的函數了，它總是會先去執行裝飾器(CountTime(add))

  • 總結：

    • 在一個函數上做裝飾器，等價於裝飾器調用這個函數
    • 在類裝飾器的這個例子中，add從一個函數變成了一個類的實例(type看下即可)

改造，有參數的裝飾器

  • 我們看到過很多的裝飾是有參數的，這是怎麼實現的呢？

  • 比如你想要輸出的信息可以調整其首碼

    計時: 0.46秒
	或者
用時: 0.46秒

  • 你希望是這樣裝飾和調用的

    @CountTime(prefix='用時:')
def add(a,b):
    return a+b


print(add(1,2))

  • 那咋實現呢?

  • 回到萬能公式:

    @CountTime(prefix='用時:')
def add(a,b):
    ...
# 等價於
add = CountTime(add)

# 那麼
@CountTime(prefix='用時:')
def add(a,b):
    ...
    
# 等價於
add = CountTime(prefix='用時:')(add)

  • CountTime這個類能CountTime(prefix='用時:')，就是實例化做到的，所以...類的init方法要改一下，不再是傳參function_name了，而是傳你的prefix，像這樣

    class CountTimeV2:
    def __init__(self,prefix='用時:'):
        self.prefix = prefix

  • 但現在還不能繼續，add = CountTime(prefix='用時:')(add)中你(add)還要處理，前面是init做的，()就是callable做的，裡面的參數是add，也就是函數的名字，所以你的call也要改造，像這樣嗎?

        def __call__(self, function_name):
        from time import time
        start_time = time()
        result = function_name(*args,**kwargs)
        end_time = time()
        print(f'統計花了{end_time-start_time}時間')
        return result

  • 不對的，光這樣改造不夠的，因為你這個function_name(*args,**kwargs)在IDE中就會報錯，哪裡來的呢？沒有定義。

  • 回想講解一中，函數裝飾器裡層，還有一個函數，此處就可以參考

    class CountTimeV2:
    def __init__(self, prefix='用時:'):
        self.prefix = prefix

    def __call__(self, function_name):
        def wrapper(*args, **kwargs):  # 加了個函數 ， 包裹一層
            from time import time
            start_time = time()
            result = function_name(*args, **kwargs) # 這樣就可以用參數了
            end_time = time()
            print(f'{self.prefix}{end_time - start_time}')  # 用之前的定義
            return result

        return wrapper


@CountTimeV2(prefix='耗時:')  # 可以改為用時、計時等等
def add(a, b):
    return a + b


print(add(1, 2))

前面談的是類是一個裝飾器，裝了一個函數

下麵談的是函數是一個裝飾器，裝飾一個類

類的裝飾器

  • 現在有這麼一個類

    class Person:
    pass

wuxianfeng = Person()
print(wuxianfeng)  # <__main__.Person object at 0x000002361C15A460>

  • 你學過python可以這樣修改

    class Person:
    def __str__(self):
        return f"{self.__class__.__name__}"

wuxianfeng = Person()
print(wuxianfeng) # Person

  • 但如果有很多的類都要如此呢？

  • 可以寫個裝飾器，來裝飾這些類唄

  • 怎麼寫?回想剛纔你學到的知識，萬能公式！

    def show_classname(): # 先不寫參數
    pass  # 先不寫內容

@show_classname
class Person:
    pass

Person = show_classname(Person)

wuxianfeng = Person()
print(wuxianfeng)

    • 你現在要寫一個函數，名字隨意，如show_classname

    • 你肯定要裝飾在類上

      @show_classname
class Person:
    pass

    • 根據萬能公式，你的Person應該變了

      Person = show_classname(Person)
# 從上面這段代碼，你要能分析出以下內容
    # 1. show_classname應該有個參數，傳參是個類名
    # 2. 因為可以Person = ，所以show_classname有個返回值

    • 對於使用者而言，應該沒有任何操作上的差異

      wuxianfeng = Person()
# 從上面這段代碼，你要能分析出以下內容
# 1. Person已經被你改變了
# 2. Person()==>show_classname(Person)(),所以show_classname這個函數的返回值還是一個類
print(wuxianfeng)

    • 分析完了，函數體部分是有點不好理解的

      def show_classname(class_name):
    def __str__(self):
        return self.__class__.__name__
    class_name.__str__ = __str__
    return class_name

@show_classname
class Person:
    pass


Person = show_classname(Person)

wuxianfeng = Person()
print(wuxianfeng)

    • 看著這個結果，我們來解釋下(也許你會更好理解)

      1. show_classname(Person) 返回仍然是Person
2. 但這個時候的Person被改變了一點(你要做的不就是如此嗎？)
3. 原來你是這樣寫的
    class Person:
        def __str__(self):
            return f"{self.__class__.__name__}"
    看看現在的寫法
    def __str__(self):
        return self.__class__.__name__
    class_name.__str__ = __str__ 
         # 前面的class_name.__str__ 是類自己的函數(本段解釋的line 5)
         # 後面的= __str__ ，是line8的函數
         # 是的，函數可以被重新賦值，函數是一等對象，

    • 如果還不明白...儘力了

帶參數的類的裝飾器

碼農高天並沒有給出示例代碼

當然如果你真懂了前面的"改造，有參數的裝飾器"，也很簡單

  • 直接上代碼

    def show_classname(info='類名:'):
    def wrapper(class_name):
        def __str__(self):
            return info+ self.__class__.__name__
        class_name.__str__ = __str__
        return class_name
    return wrapper

@show_classname('類的名字是:')  #
class Person:
    pass

wuxianfeng = Person()
print(wuxianfeng)

  • 預設值就是='類名:'，怎麼用呢

    @show_classname()
class Human:
    pass
qianyuli = Human()
print(qianyuli)

  • 註意不能這樣

    @show_classname
class Human:
    pass
qianyuli = Human()
print(qianyuli)

  • 提示錯誤

    Traceback (most recent call last):
  File "demo.py", line 21, in <module>
    qianyuli = Human()
TypeError: wrapper() missing 1 required positional argument: 'class_name'

  • 提個問題，為何會報錯?

  • 如果你無法解釋的通，你應該還沒理解。

  • 答案其實還是萬能公式。

    @show_classname
class Human:
    pass
# 1. 
等價於(萬能公式來了)
Human = show_classname(Human)

# 2. 
show_classname(Human) 執行這個的時候其實你在做
def show_classname(info='類名:'):
    ...
Human這個東西傳給了info
# 你要不信，你改為下麵這樣就知道了；信的話就過
            def show_classname(info='類名:'):
                print('info是啥?',info.name)
            class Human:
                name = '女媧'
                
# 3. 
show_classname(Human)這個的返回是wrapper
但wrapper這個函數是有個參數的，看你的定義def  wrapper(class_name):
    
# 4. 
定義的時候是感知不到問題的，下麵的報錯行
qianyuli = Human()

其實你是在
Human()=>show_classname(Human)()=>wrapper()，錯了，(看3)，你需要一個class_name參數

  • 如果還不明白...儘力了


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