pythonアクセサリーの概要---この1編で十分かもしれません

21262 ワード
python
Python装飾器(decorator)はプログラム開発でよく使われる機能で、装飾器を合理的に使うことで、私たちのプログラムを虎に翼を添えることができます.
アクセサリー導入
初期及び問題の誕生
もし今1つの会社で、A B Cの3つの業務部門があって、Sの1つの基礎サービス部門があって、現在、S部門は2つの関数を提供して、他の部門に呼び出して、関数は以下の通りです:
def f1():
    print('f1 called')


def f2():
    print('f2 called')

初期には、他の部門がこのように呼び出すのは問題なく、会社の業務の発展に伴い、S部門は関数呼び出しに対して権限検証が必要であり、権限があれば呼び出しを行うことができ、そうでなければ呼び出しに失敗する.私たちならどうすればいいか考えてみましょう.
シナリオセット
  • 呼び出し元であるABC部門が呼び出すときに、まず権限検証
    • を自発的に行うようにする.
  • S部門は、対外的に提供する関数のうち、まず権限認証を行い、その後、本格的な関数操作
    • を行う.
    に質問
  • 案1は、外層に露出すべきではない権限認証を、使用面に暴露する前に、同時に複数の部門がある場合は、各部門の誰もが知っておく必要があります.他の人が必ずそうする必要はありません.頼りになりません.
  • 案2、行を見ているように見えますが、S部門が対外的により多くの権限検証方法を提供する場合、各関数は権限検証を呼び出す必要があります.同様に苦労して、コードのメンテナンス性と拡張性に不利です.
    では、コードのオープンクローズの原則に従って、この問題を完璧に解決する方法はありますか?
    アクセサリー導入
    答えはあるに違いない.さもないと本当に弱い.まずコードを見て
    def w1(func):
    def inner():
        print('...    ...')
        func()

    return inner


@w1
def f1():
    print('f1 called')


@w1
def f2():
    print('f2 called')


f1()
f2()

    出力結果は
    ...    ...
f1 called
...    ...
f2 called

    コードおよび出力から,f 1 f 2関数を呼び出す際に権限検証に成功したことが分かるが,どうすればよいのだろうか.実はここでは装飾器を用いて、閉パッケージ関数w 1を定義することによって、私たちが関数を呼び出す上でキーワード@w 1を通じて、f 1 f 2関数に対して装飾を完成しました.
    装飾器の原理
    まず、私たちの装飾器関数w 1を見てみましょう.この関数はパラメータfuncを受信します.実はメソッド名を受信します.w 1の内部には関数innerを定義し、inner関数に権限チェックを追加し、権限を検証した後に伝達されたパラメータfuncを呼び出します.同時に、w 1の戻り値は内部関数innerで、実は閉包関数です.
    それから、もう一度見て、f 1に@w 1を追加します.それはどういう意味ですか.python解釈器がこの文を実行すると、w 1関数が呼び出され、同時に装飾された関数名がパラメータとして伝達する(この場合f 1)、閉パケット一文分析によれば、w 1関数を実行する際、直接inner関数が戻るとともにf 1に付与され、このときのf 1は装飾されていない時のf 1ではなく、w 1を指す.inner関数アドレス.
    次に、f 1()を呼び出すとき、実はw 1を呼び出す.Inner関数では、このとき権限検証を実行してから元のf 1()を呼び出し、そこのf 1は装飾によって渡されたパラメータf 1である.
    このようにしてf 1の装飾が完了し,権限検証が実現される.
    アクセサリーの知識点
    実行タイミング
    デコレーションの原理を知って、その実行タイミングはどうなっているのか、次に見てみましょう.国際慣例、先にコードをつける
    def w1(fun):
    print('...       ...')

    def inner():
        print('...    ...')
        fun()

    return inner


@w1
def test():
    print('test')

test()

    出力結果は
    ...       ...
...    ...
test

    これにより、python解釈器が@w 1に実行されると、以下のコードが実行されることに相当する装飾が開始されることが分かった.
    test = w1(test)

    2つの装飾品実行プロセスと装飾結果
    2つ以上の装飾器が1つの関数を装飾している場合、実行フローと装飾結果はどのようなものですか?同様に、問題をコードで説明します.
    def makeBold(fun):
    print('----a----')

    def inner():
        print('----1----')
        return '' + fun() + ''

    return inner


def makeItalic(fun):
    print('----b----')

    def inner():
        print('----2----')
        return '' + fun() + ''

    return inner


@makeBold
@makeItalic
def test():
    print('----c----')
    print('----3----')
    return 'hello python decorator'


ret = test()
print(ret)

    出力結果:
    ----b----
----a----
----1----
----2----
----c----
----3----
<b><i>hello python decorator</i></b>

    まず第2のアクセラレータ(makeItalic)で装飾し、次に第1のアクセラレータ(makeBold)で装飾し、呼び出し中に第1のアクセラレータ(makeBold)を先に実行し、次に第2のアクセラレータ(makeItalic)を実行することが分かる.
    なぜか、2つのステップに分けて分析してみましょう.
  • 装飾タイミング上記装飾タイミングの紹介により、@makeBoldまで実行する場合、以下の関数を装飾する必要があることがわかります.このとき解釈器は下に進み続け、関数名ではなく装飾器であることがわかります.この場合、@makeBold装飾器は実行を一時停止し、次の装飾器@makeItalicを実行します.次にtest関数名をデザイナ関数に入力して’b’を印刷し、makeItalicデザイナが完了すると、そのときのtestがmakeItalicのinner関数アドレスを指し、そのときに戻って@makeBoldを実行し、次に新しいtestをmakeBoldデザイナ関数に入力するので‘a’を印刷した.
  • test関数を呼び出すとき、上記の解析による、このときtestはmakeBoldを指す.inner関数なので、まず‘1’,次にfun()を呼び出すときは、実は呼び出されたmakeItalic.inner()関数なので「2」を印刷しmakeItalic.Innerでは、呼び出されたfunこそが私たちの最もオリジナルのtest関数なので、オリジナルのtest関数の「c',‘3'」を印刷するので、1層ずつ調整した後、印刷の結果はhello python decoratorです.

    • 無参関数の装飾
    上記の例のf 1 f 2はいずれも無パラメトリック関数の装飾であり、単独では例を挙げない
    パラメトリック関数の装飾
    使用中にパラメータが付いている関数もあるかもしれませんが、これはどのように処理しますか?コード優先:
    def w_say(fun):
    """
            ，               ，           
    """

    def inner(name):
        """
                   ，           
        :param name:
        :return:
        """
        print('say inner called')
        fun(name)

    return inner


@w_say
def hello(name):
    print('hello ' + name)


hello('wangcai')

    出力結果:
    say inner called
hello wangcai

    具体的な説明コードの注釈はすでにあり、単独で説明しません.このとき、それはパラメータで、複数または不定長パラメータであれば、どのように処理すればいいのかと聞かれるかもしれません.次のコードを見てください.秒で分かります.
    def w_add(func):
    def inner(*args, **kwargs):
        print('add inner called')
        func(*args, **kwargs)

    return inner


@w_add
def add(a, b):
    print('%d + %d = %d' % (a, b, a + b))


@w_add
def add2(a, b, c):
    print('%d + %d + %d = %d' % (a, b, c, a + b + c))


add(2, 4)
add2(2, 4, 6)

    出力結果:
    add inner called
2 + 4 = 6
add inner called
2 + 4 + 6 = 12

    pythonの可変パラメータを用いて,装飾テープパラメータの関数を容易に実現した.
    戻り値付き関数の装飾
    次に、戻り値のある関数を飾ります.前の書き方では、コードはこうです.
    def w_test(func):
    def inner():
        print('w_test inner called start')
        func()
        print('w_test inner called end')
    return inner


@w_test
def test():
    print('this is test fun')
    return 'hello'


ret = test()
print('ret value is %s' % ret)

    出力結果:
    w_test inner called start
this is test fun
w_test inner called end
ret value is None

    この場合、test関数の「hello」が出力されていないのではなく、Noneであることがわかります.それはなぜでしょうか.inner関数でtestを呼び出したのですが、戻り値を受け入れられず、戻りも行われていません.デフォルトはNoneです.原因がわかりました.では、コードを修正します.
    def w_test(func):
    def inner():
        print('w_test inner called start')
        str = func()
        print('w_test inner called end')
        return str

    return inner


@w_test
def test():
    print('this is test fun')
    return 'hello'


ret = test()
print('ret value is %s' % ret)

    出力結果:
    w_test inner called start
this is test fun
w_test inner called end
ret value is hello

    これにより,戻り値パラメータ付き関数の装飾が完了すると予想される.
    パラメータ付き装飾器
    パラメータ付き関数と戻り値のある関数を装飾することを紹介しましたが、パラメータ付き装飾器はありますか?もしあれば、何の役に立ちますか?答えはあるに違いないので、次はコードで見てみましょう.
    def func_args(pre='xiaoqiang'):
    def w_test_log(func):
        def inner():
            print('...    ...visitor is %s' % pre)
            func()

        return inner

    return w_test_log


#                 ，      

#    func_args('wangcai')，  w_test_log     
# @w_test_log
#   @w_test_log test_log    
@func_args('wangcai')
def test_log():
    print('this is test log')


test_log()

    出力結果:
    ...    ...visitor is wangcai
this is test log

    簡単に理解すると、パラメータ付きの装飾器は元の閉包に加えて閉包し、外層関数func_を通じてargsの戻り値w_test_logは見て、具体的な実行プロセスは注釈の中ですでに説明しました.利点は,実行時に異なるパラメータに対して異なる応用機能処理を行うことである.
    ユニバーサルデコレーション
    こんなにたくさん紹介しましたが、実際の応用では、カテゴリのない関数に対して装飾器を1つ書くと、疲れてしまうと思います.では、汎用万能装飾器があるかどうか、答えはあるに違いありません.くだらないことは言わないで、直接コードをつけます.
    def w_test(func):
    def inner(*args, **kwargs):
        ret = func(*args, **kwargs)
        return ret

    return inner


@w_test
def test():
    print('test called')


@w_test
def test1():
    print('test1 called')
    return 'python'


@w_test
def test2(a):
    print('test2 called and value is %d ' % a)


test()
test1()
test2(9)

    出力結果:
    test called
test1 called
test2 called and value is 9

    上記のいくつかの例を組み合わせると、汎用装飾器の機能が完成し、原理は同じで、くだらない話にすぎない.
    クラス装飾器
    アクセラレータ関数は、パラメータとしてcallableオブジェクトを受け入れ、callableオブジェクトを返すインタフェースコンストレイントです.pythonでは、一般的にcallableオブジェクトは関数ですが、例外もあります.たとえば、あるオブジェクトがcallメソッドを書き換えると、このオブジェクトはcallableになります.
    オブジェクトを作成した後、このオブジェクトを直接実行すると、callableではなく、直接実行できないため、例外が放出されますが、変更すると、呼び出しを直接実行できます.次のようになります.
    class Test(object):
    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print('call called')


t = Test()
print(t())

    出力:
    call called

    次に、本題を導入して、クラス装飾関数の使い方を見てみましょう.
    class Test(object):
    def __init__(self, func):
        print('test init')
        print('func name is %s ' % func.__name__)
        self.__func = func

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        print('       ')
        self.__func()


@Test
def test():
    print('this is test func')


test()

    出力結果:
    test init
func name is test 
       
this is test func

    従来の原理と同様にpythonインタプリタが@Testに実行されると、現在のtest関数がパラメータとしてTestオブジェクトに渡され、initメソッドが呼び出され、同時にtest関数が作成されたTestオブジェクトに指し示すと、次にtest()が実行されると、実際には作成されたオブジェクトを直接呼び出し、そのcallメソッドが実行される.
    はい、今までpythonアクセサリーと関連知識点を基本的に話しましたが、問題があれば、指摘してください.
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