1. 開放封閉原則
? 什么是開放封閉原則？有的同學(xué)問開放，封閉這是兩個反義詞這還能組成一個原則么？這不前后矛盾么？其實(shí)不矛盾。開放封閉原則是分情況討論的。
? 我們的軟件一旦上線之后（比如你的軟件主要是多個函數(shù)組成的）,那么這個軟件對功能的擴(kuò)展應(yīng)該是開放的，比如你的游戲一直在迭代更新，推出新的玩法，新功能。但是對于源代碼的修改是封閉的。你就拿函數(shù)舉例，如果你的游戲源代碼中有一個函數(shù)是閃躲的功能，那么你這個函數(shù)肯定是被多個地方調(diào)用的，比如對方扔雷，對方開槍，對方用刀，你都會調(diào)用你的閃躲功能，那么如果你的閃躲功能源碼改變了，或者調(diào)用方式改變了，當(dāng)對方發(fā)起相應(yīng)的動作，你在調(diào)用你的閃躲功能，就會發(fā)生問題。所以，開放封閉原則具體具體定義是這樣：
? 1.對擴(kuò)展是開放的
? 我們說，任何一個程序，不可能在設(shè)計之初就已經(jīng)想好了所有的功能并且未來不做任何更新和修改。所以我們必須允許代碼擴(kuò)展、添加新功能。
? 2.對修改是封閉的
? 就像我們剛剛提到的，因?yàn)槲覀儗懙囊粋€函數(shù)，很有可能已經(jīng)交付給其他人使用了，如果這個時候我們對函數(shù)內(nèi)部進(jìn)行修改，或者修改了函數(shù)的調(diào)用方式，很有可能影響其他已經(jīng)在使用該函數(shù)的用戶。OK，理解了開封封閉原則之后，我們聊聊裝飾器。
? 什么是裝飾器？從字面意思來分析，先說裝飾，什么是裝飾? 裝飾就是添加新的，比如你家剛買的房子，下一步就是按照自己的喜歡的方式設(shè)計，進(jìn)行裝修，裝飾，地板，墻面，家電等等。什么是器？器就是工具，也是功能，那裝飾器就好理解了：就是添加新的功能。
? 比如我現(xiàn)在不會飛，怎么才能讓我會飛？給我加一個翅膀，我就能飛了。那么你給我加一個翅膀，它會改變我原來的行為么？我之前的吃喝拉撒睡等生活方式都不會改變。它就是在我原來的基礎(chǔ)上，添加了一個新的功能。
今天我們講的裝飾器（裝修，翅膀）是以功能為導(dǎo)向的，就是一個函數(shù)。
被裝飾的對象：比如毛坯房，我本人，其實(shí)也是一個函數(shù)。
所以裝飾器最終最完美的定義就是：在不改變原被裝飾的函數(shù)的源代碼以及調(diào)用方式下，為其添加額外的功能。
2. 初識裝飾器
接下來，我們通過一個例子來為大家講解這個裝飾器：
需求介紹：你現(xiàn)在xx科技有限公司的開發(fā)部分任職，領(lǐng)導(dǎo)給你一個業(yè)務(wù)需求讓你完成：讓你寫代碼測試小明同學(xué)寫的函數(shù)的執(zhí)行效率。
def index():
print('歡迎訪問博客園主頁')
? 版本1：
? 需求分析：你要想測試此函數(shù)的執(zhí)行效率，你應(yīng)該怎么做？應(yīng)該在此函數(shù)執(zhí)行前記錄一個時間， 執(zhí)行完畢之后記錄一個時間，這個時間差就是具體此函數(shù)的執(zhí)行效率。那么執(zhí)行時間如何獲取呢？ 可以利用time模塊，有一個time.time()功能。
import time
print(time.time())
? 此方法返回的是格林尼治時間，是此時此刻距離1970年1月1日0點(diǎn)0分0秒的時間秒數(shù)。也叫時間戳，他是一直變化的。所以要是計算shopping_car的執(zhí)行效率就是在執(zhí)行前后計算這個時間戳的時間，然后求差值即可。
import time
def index():
print('歡迎訪問博客園主頁')
start_time = time.time()
index()
end_time = time.time()
print(f'此函數(shù)的執(zhí)行效率為{end_time-start_time}')
由于index函數(shù)只有一行代碼，執(zhí)行效率太快了，所以我們利用time模塊的一個sleep模擬一下
import time
def index():
time.sleep(2) # 模擬一下網(wǎng)絡(luò)延遲以及代碼的效率
print('歡迎訪問博客園主頁')
start_time = time.time()
index()
end_time = time.time()
print(f'此函數(shù)的執(zhí)行效率為{end_time-start_time}')
? 版本1分析 ：你現(xiàn)在已經(jīng)完成了這個需求，但是有什么問題沒有？ 雖然你只寫了四行代碼，但是你完成的是一個測試其他函數(shù)的執(zhí)行效率的功能，如果讓你測試一下，小張，小李，小劉的函數(shù)效率呢？ 你是不是全得復(fù)制：
import time
def index():
time.sleep(2) # 模擬一下網(wǎng)絡(luò)延遲以及代碼的效率
print('歡迎訪問博客園首頁')
def home(name):
time.sleep(3) # 模擬一下網(wǎng)絡(luò)延遲以及代碼的效率
print(f'歡迎訪問{name}主頁')
start_time = time.time()
index()
end_time = time.time()
print(f'此函數(shù)的執(zhí)行效率為{end_time-start_time}')
start_time = time.time()
home('太白')
end_time = time.time()
print(f'此函數(shù)的執(zhí)行效率為{end_time-start_time}')
......
重復(fù)代碼太多了，所以要想解決重復(fù)代碼的問題，怎么做？我們是不是學(xué)過函數(shù)，函數(shù)就是以功能為導(dǎo)向，減少重復(fù)代碼，好我們繼續(xù)整改。
? 版本2：
import time
def index():
time.sleep(2) # 模擬一下網(wǎng)絡(luò)延遲以及代碼的效率
print('歡迎訪問博客園主頁')
def inner():
start_time = time.time()
index()
end_time = time.time()
print(f'此函數(shù)的執(zhí)行效率為{end_time-start_time}')
inner()
但是你這樣寫也是有問題的，你雖然將測試功能的代碼封裝成了一個函數(shù)，但是這樣，你只能測試小明同學(xué)的的函數(shù)index，你要是測試其他同事的函數(shù)呢？你怎么做？
import time
def index():
time.sleep(2) # 模擬一下網(wǎng)絡(luò)延遲以及代碼的效率
print('歡迎訪問博客園主頁')
def home(name):
time.sleep(3) # 模擬一下網(wǎng)絡(luò)延遲以及代碼的效率
print(f'歡迎訪問{name}主頁')
def inner():
start_time = time.time()
index()
home('太白')
end_time = time.time()
print(f'此函數(shù)的執(zhí)行效率為{end_time-start_time}')
timer()
你要是像上面那么做，每次測試其他同事的代碼還需要手動改，這樣是不是太low了？所以如何變成動態(tài)測試其他函數(shù)？我們是不是學(xué)過函數(shù)的傳參？能否將被裝飾函數(shù)的函數(shù)名作為函數(shù)的參數(shù)傳遞進(jìn)去呢？
? 版本3：
import time
def index():
time.sleep(2) # 模擬一下網(wǎng)絡(luò)延遲以及代碼的效率
print('歡迎訪問博客園主頁')
def home(name):
time.sleep(3) # 模擬一下網(wǎng)絡(luò)延遲以及代碼的效率
print(f'歡迎訪問{name}主頁')
def timmer(func): # func == index 函數(shù)
start_time = time.time()
func() # index()
end_time = time.time()
print(f'此函數(shù)的執(zhí)行效率為{end_time-start_time}')
timmer(index)
? 這樣我將index函數(shù)的函數(shù)名作為參數(shù)傳遞給timmer函數(shù)，然后在timmer函數(shù)里面執(zhí)行index函數(shù)，這樣就變成動態(tài)傳參了。好，你們現(xiàn)在將版本3的代碼快速練一遍。 大家練習(xí)完了之后，發(fā)現(xiàn)有什么問題么？ 對比著開放封閉原則說： 首先，index函數(shù)除了完成了自己之前的功能，還增加了一個測試執(zhí)行效率的功能，對不？所以也符合開放原則。 其次，index函數(shù)源碼改變了么？沒有，但是執(zhí)行方式改變了，所以不符合封閉原則。 原來如何執(zhí)行？ index() 現(xiàn)在如何執(zhí)行？ inner(index),這樣會造成什么問題？ 假如index在你的項(xiàng)目中被100處調(diào)用，那么這相應(yīng)的100處調(diào)用我都得改成inner(index)。 非常麻煩，也不符合開放封閉原則。
? 版本4： 實(shí)現(xiàn)真正的開放封閉原則：裝飾器。
這個也很簡單，就是我們昨天講過的閉包，只要你把那個閉包的執(zhí)行過程整清楚，那么這個你想不會都難。
import time
def index():
time.sleep(2) # 模擬一下網(wǎng)絡(luò)延遲以及代碼的效率
print('歡迎訪問博客園主頁')
def home(name):
time.sleep(3) # 模擬一下網(wǎng)絡(luò)延遲以及代碼的效率
print(f'歡迎訪問{name}主頁')
? 你將上面的inner函數(shù)在套一層最外面的函數(shù)timer，然后將里面的inner函數(shù)名作為最外面的函數(shù)的返回值，這樣簡單的裝飾器就寫好了，一點(diǎn)新知識都沒有加，這個如果不會就得多抄幾遍，然后理解代碼。
def timer(func): # func = index
def inner():
start_time = time.time()
func()
end_time = time.time()
print(f'此函數(shù)的執(zhí)行效率為{end_time-start_time}')
return inner
# f = timer(index)
# f()
? 我們分析一下，代碼，代碼執(zhí)行到這一行：f = timer(index) 先執(zhí)行誰？看見一個等號先要執(zhí)行等號右邊， timer(index) 執(zhí)行timer函數(shù)將index函數(shù)名傳給了func形參。內(nèi)層函數(shù)inner執(zhí)行么？不執(zhí)行，inner函數(shù)返回 給f變量。所以我們執(zhí)行f() 就相當(dāng)于執(zhí)行inner閉包函數(shù)。 f(),這樣既測試效率又執(zhí)行了原函數(shù)，有沒有問題？當(dāng)然有啦??！版本4你要解決原函數(shù)執(zhí)行方式不改變的問題，怎么做？ 所以你可以把 f 換成 index變量就完美了！ index = timer(index) index()帶著同學(xué)們將這個流程在執(zhí)行一遍，特別要注意 函數(shù)外面的index實(shí)際是inner函數(shù)的內(nèi)存地址而不是index函數(shù)。讓學(xué)生們抄一遍，理解一下，這個timer就是最簡單版本裝飾器，在不改變原index函數(shù)的源碼以及調(diào)用方式前提下，為其增加了額外的功能，測試執(zhí)行效率。
3. 帶返回值的裝飾器
? 你現(xiàn)在這個代碼，完成了最初版的裝飾器，但是還是不夠完善，因?yàn)槟惚谎b飾的函數(shù)index可能會有返回值，如果有返回值，你的裝飾器也應(yīng)該不影響，開放封閉原則嘛。但是你現(xiàn)在設(shè)置一下試試：
import time
def index():
time.sleep(2) # 模擬一下網(wǎng)絡(luò)延遲以及代碼的效率
print('歡迎訪問博客園主頁')
return '訪問成功'
def timer(func): # func = index
def inner():
start_time = time.time()
func()
end_time = time.time()
print(f'此函數(shù)的執(zhí)行效率為{end_time-start_time}')
return inner
index = timer(index)
print(index()) # None
? 加上裝飾器之后，他的返回值為None，為什么？因?yàn)槟悻F(xiàn)在的index不是函數(shù)名index，這index實(shí)際是inner函數(shù)名。所以index() 等同于inner() 你的 '訪問成功'返回值應(yīng)該返回給誰？應(yīng)該返回給index，這樣才做到開放封閉，實(shí)際返回給了誰？實(shí)際返回給了func，所以你要更改一下你的裝飾器代碼，讓其返回給外面的index函數(shù)名。 所以：你應(yīng)該這么做：
def timer(func): # func = index
def inner():
start_time = time.time()
ret = func()
end_time = time.time()
print(f'此函數(shù)的執(zhí)行效率為{end_time-start_time}')
return ret
return inner
index = timer(index) # inner
print(index()) # print(inner())
借助于內(nèi)層函數(shù)inner，你將func的返回值，返回給了inner函數(shù)的調(diào)用者也就是函數(shù)外面的index，這樣就實(shí)現(xiàn)了開放封閉原則，index返回值，確實(shí)返回給了'index'。
讓同學(xué)們；練習(xí)一下。
4 被裝飾函數(shù)帶參數(shù)的裝飾器
到目前為止，你的被裝飾函數(shù)還是沒有傳參呢？按照我們的開放封閉原則，加不加裝飾器都不能影響你被裝飾函數(shù)的使用。所以我們看一下。
import time
def index():
time.sleep(2) # 模擬一下網(wǎng)絡(luò)延遲以及代碼的效率
print('歡迎訪問博客園主頁')
return '訪問成功'
def home(name):
time.sleep(3) # 模擬一下網(wǎng)絡(luò)延遲以及代碼的效率
print(f'歡迎訪問{name}主頁')
def timer(func): # func = index
def inner():
start_time = time.time()
func()
end_time = time.time()
print(f'此函數(shù)的執(zhí)行效率為{end_time-start_time}')
return inner
# 要想timer裝飾home函數(shù)怎么做？
home = timer(home)
home('太白')
上面那么做，顯然報錯了，為什么？ 你的home這個變量是誰？是inner，home('太白')實(shí)際是inner('太白')但是你的'太白'這個實(shí)參應(yīng)該傳給誰？ 應(yīng)該傳給home函數(shù)，實(shí)際傳給了誰？實(shí)際傳給了inner，所以我們要通過更改裝飾器的代碼，讓其將實(shí)參'太白'傳給home.
import time
def index():
time.sleep(2) # 模擬一下網(wǎng)絡(luò)延遲以及代碼的效率
print('歡迎訪問博客園主頁')
return '訪問成功'
def home(name):
time.sleep(3) # 模擬一下網(wǎng)絡(luò)延遲以及代碼的效率
print(f'歡迎訪問{name}主頁')
def timer(func): # func = home
def inner(name):
start_time = time.time()
func(name) # home(name) == home('太白')
end_time = time.time()
print(f'此函數(shù)的執(zhí)行效率為{end_time-start_time}')
return inner
# 要想timer裝飾home函數(shù)怎么做？
home = timer(home)
home('太白')
? 這樣你就實(shí)現(xiàn)了，還有一個小小的問題，現(xiàn)在被裝飾函數(shù)的形參只是有一個形參，如果要是多個怎么辦？有人說多少個我就寫多少個不就行了，那不行呀，你這個裝飾器可以裝飾N多個不同的函數(shù)，這些函數(shù)的參數(shù)是不統(tǒng)一的。所以你要有一種可以接受不定數(shù)參數(shù)的形參接受他們。這樣，你就要想到*args，**kwargs。
import time
def index():
time.sleep(2) # 模擬一下網(wǎng)絡(luò)延遲以及代碼的效率
print('歡迎訪問博客園主頁')
return '訪問成功'
def home(name,age):
time.sleep(3) # 模擬一下網(wǎng)絡(luò)延遲以及代碼的效率
print(name,age)
print(f'歡迎訪問{name}主頁')
def timer(func): # func = home
def inner(*args,**kwargs): # 函數(shù)定義時，*代表聚合：所以你的args = ('太白',18)
start_time = time.time()
func(*args,**kwargs) # 函數(shù)的執(zhí)行時，*代表打散：所以*args --> *('太白',18)--> func('太白',18)
end_time = time.time()
print(f'此函數(shù)的執(zhí)行效率為{end_time-start_time}')
return inner
home = timer(home)
home('太白',18)
這樣利用*的打散與聚合的原理，將這些實(shí)參通過inner函數(shù)的中間完美的傳遞到給了相應(yīng)的形參。
好將上面的代碼在敲一遍。
5. 標(biāo)準(zhǔn)版裝飾器
代碼優(yōu)化：語法糖
根據(jù)我的學(xué)習(xí)，我們知道了，如果想要各給一個函數(shù)加一個裝飾器應(yīng)該是這樣：
def home(name,age):
time.sleep(3) # 模擬一下網(wǎng)絡(luò)延遲以及代碼的效率
print(name,age)
print(f'歡迎訪問{name}主頁')
def timer(func): # func = home
def inner(*args,**kwargs):
start_time = time.time()
func(*args,**kwargs)
end_time = time.time()
print(f'此函數(shù)的執(zhí)行效率為{end_time-start_time}')
return inner
home = timer(home)
home('太白',18)
? 如果你想給home加上裝飾器，每次執(zhí)行home之前你要寫上一句：home = timer(home)這樣你在執(zhí)行home函數(shù) home('太白',18) 才是真生的添加了額外的功能。但是每次寫這一句也是很麻煩。所以，Python給我們提供了一個簡化機(jī)制，用一個很簡單的符號去代替這一句話。
def timer(func): # func = home
def inner(*args,**kwargs):
start_time = time.time()
func(*args,**kwargs)
end_time = time.time()
print(f'此函數(shù)的執(zhí)行效率為{end_time-start_time}')
return inner
@timer # home = timer(home)
def home(name,age):
time.sleep(3) # 模擬一下網(wǎng)絡(luò)延遲以及代碼的效率
print(name,age)
print(f'歡迎訪問{name}主頁')
home('太白',18)
? 你看此時我調(diào)整了一下位置，你要是不把裝飾器放在上面，timer是找不到的。home函數(shù)如果想要加上裝飾器那么你就在home函數(shù)上面加上@home，就等同于那句話 home = timer(home)。這么做沒有什么特殊意義，就是讓其更簡單化，比如你在影視片中見過野戰(zhàn)軍的作戰(zhàn)時由于不方便說話，用一些簡單的手勢代表一些話語，就是這個意思。
至此標(biāo)準(zhǔn)版的裝飾器就是這個樣子：
def wrapper(func):
def inner(*args,**kwargs):
'''執(zhí)行被裝飾函數(shù)之前的操作'''
ret = func
'''執(zhí)行被裝飾函數(shù)之后的操作'''
return ret
return inner
這個就是標(biāo)準(zhǔn)的裝飾器，完全符合代碼開放封閉原則。這幾行代碼一定要背過，會用。
此時我們要利用這個裝飾器完成一個需求：簡單版模擬博客園登錄。 此時帶著學(xué)生們看一下博客園，說一下需求： 博客園登陸之后有幾個頁面，diary，comment，home，如果我要訪問這幾個頁面，必須驗(yàn)證我是否已登錄。 如果已經(jīng)成功登錄，那么這幾個頁面我都可以無阻力訪問。如果沒有登錄，任何一個頁面都不可以訪問，我必須先登錄，登錄成功之后，才可以訪問這個頁面。我們用成功執(zhí)行函數(shù)模擬作為成功訪問這個頁面，現(xiàn)在寫三個函數(shù)，寫一個裝飾器，實(shí)現(xiàn)上述功能。
def auth():
pass
def diary():
print('歡迎訪問日記頁面')
def comment():
print('歡迎訪問評論頁面')
def home():
print('歡迎訪問博客園主頁')
答案：
login_status = {
'username': None,
'status': False,
}
def auth(func):
def inner(*args,**kwargs):
if login_status['status']:
ret = func()
return ret
username = input('請輸入用戶名：').strip()
password = input('請輸入密碼：').strip()
if username == '太白' and password == '123':
login_status['status'] = True
ret = func()
return ret
return inner
@auth
def diary():
print('歡迎訪問日記頁面')
@auth
def comment():
print('歡迎訪問評論頁面')
@auth
def home():
print('歡迎訪問博客園主頁')
diary()
comment()
home()
6. 帶參數(shù)的裝飾器
我們看，裝飾器其實(shí)就是一個閉包函數(shù)，再說簡單點(diǎn)就是兩層的函數(shù)。那么是函數(shù)，就應(yīng)該具有函數(shù)傳參功能。
login_status = {
'username': None,
'status': False,
}
def auth(func):
def inner(*args,**kwargs):
if login_status['status']:
ret = func()
return ret
username = input('請輸入用戶名：').strip()
password = input('請輸入密碼：').strip()
if username == '太白' and password == '123':
login_status['status'] = True
ret = func()
return ret
return inner
你看我上面的裝飾器，不要打開，他可以不可在套一層：
def auth(x):
def auth2(func):
def inner(*args,**kwargs):
if login_status['status']:
ret = func()
return ret
username = input('請輸入用戶名：').strip()
password = input('請輸入密碼：').strip()
if username == '太白' and password == '123':
login_status['status'] = True
ret = func()
return ret
return inner
return auth
? 舉例說明：抖音：綁定的是微信賬號密碼。 皮皮蝦：綁定的是qq的賬號密碼。 你現(xiàn)在要完成的就是你的裝飾器要分情況去判斷賬號和密碼，不同的函數(shù)用的賬號和密碼來源不同。 但是你之前寫的裝飾器只能接受一個參數(shù)就是函數(shù)名，所以你寫一個可以接受參數(shù)的裝飾器。
def auth2(func):
def inner(*args, **kwargs):
if login_status['status']:
ret = func()
return ret
if 微信:
username = input('請輸入用戶名：').strip()
password = input('請輸入密碼：').strip()
if username == '太白' and password == '123':
login_status['status'] = True
ret = func()
return ret
elif 'qq':
username = input('請輸入用戶名：').strip()
password = input('請輸入密碼：').strip()
if username == '太白' and password == '123':
login_status['status'] = True
ret = func()
return ret
return inner
@auth2
def jitter():
print('記錄美好生活')
@auth2
def pipefish():
print('期待你的內(nèi)涵神評論')
解決方式:
def auth(x):
def auth2(func):
def inner(*args, **kwargs):
if login_status['status']:
ret = func()
return ret
if x == 'wechat':
username = input('請輸入用戶名：').strip()
password = input('請輸入密碼：').strip()
if username == '太白' and password == '123':
login_status['status'] = True
ret = func()
return ret
elif x == 'qq':
username = input('請輸入用戶名：').strip()
password = input('請輸入密碼：').strip()
if username == '太白' and password == '123':
login_status['status'] = True
ret = func()
return ret
return inner
return auth2
@auth('wechat')
def jitter():
print('記錄美好生活')
@auth('qq')
def pipefish():
print('期待你的內(nèi)涵神評論')
@auth('wechat') :分兩步：
? 第一步先執(zhí)行auth('wechat')函數(shù)，得到返回值auth2
? 第二步@與auth2結(jié)合，形成裝飾器@auth2 然后在依次執(zhí)行。
這樣就是帶參數(shù)的裝飾器，參數(shù)可以傳入多個，一般帶參數(shù)的裝飾器在以后的工作中都是給你提供的， 你會用就行，但是自己也一定要會寫，面試經(jīng)常會遇到。
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