Python 中的類裝飾器
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Python 中的類
裝飾器 - 在 Python 中擴充套件程式碼的功能
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Python 中帶有類
裝飾器的引數 -
在 Python 中使用
*Args和**Kwargs作為引數 -
有返回語句的
裝飾器 - 在 Python 中獲取執行時間
-
在 Python 中使用類
裝飾器檢查錯誤引數 - まとめ
在 Python 中，我們可以在不修改函式或類的情況下擴充套件其行為。
我們可以在裝飾器的幫助下將函式包裝在其他函式中，以向現有的類或函式新增一些功能。
Python 中的類裝飾器
Decorator 是 Python 中的一個工具，可以讓程式設計師修改類或函式的行為。
我們可以將裝飾器視覺化為一個三步過程，其中：
- 我們給
decorator一些函式作為輸入。 裝飾器用於新增功能。decorator返回具有附加用法的函式。
例如，我們有功能 A，我們想新增功能而不永久修改它們。我們可以通過使用 __call__ 方法將裝飾器用作一個類。
Callable 是可以實現 __call__ 方法的任何物件。decorator 是可以返回 callable 的 callable。
在外行語言中，如果一個物件類似於一個函式，函式 decorator 也應該返回一個類似於函式的物件。這是一個使用 __call___ 方法的示例。
#Use of the __call__ method in Python
class MyDemoDecorator:
def __init__(self, func):
self.func = func
def __call__(self):
#Code before the function call
self.func()
#Code after the function call
# adding the decorator as class
@MyDemoDecorator
def func():
print("Learning!")
func()
輸出：
Learning
當我們使用類裝飾一個函式時，我們使該函式成為裝飾類的例項。
我們用於裝飾函式的類可以有引數，但如果我們不傳遞任何引數，該類將回退到 default 值。
在 Python 中擴充套件程式碼的功能
我們有一個函式 mul_nums()，它將兩個數字相乘並返回乘積作為輸出。現在，我們希望這個函式也返回產品和產品的立方體。
計算產品立方體的部分是一個額外的函式，我們不會新增到原始碼中。相反，我們將使用類裝飾器來實現這個附加功能。
我們在下面的程式碼塊中使用 @Cube 用類裝飾函式。
例子：
class Cube(object):
def __init__(self, args):
self.args = args
def __call__(self, x, y):
res = self._args(x,y)
return res*res*res
@Cube
def mul_nums(x, y):
return x * y
print(mul_nums)
print(mul_nums(4,3))
輸出：
1728
類中的 init 建構函式自動接收函式作為第一個引數。該函式被設定為物件內部的屬性。
因此，當我們列印 mul_nums 時，我們可以將函式 mul_nums() 視為 Cube 類的例項。
在 __call__() 方法中，我們呼叫 mul_nums 函式，其中發生了結果的乘法和立方。在找到它的 cube 後返回該值。
我們可以在此程式碼中新增另外一個函式。假設我們為我們的 cube 物件提供了一些立方值的記憶。
為此，我們使用空列表並將其設定為與物件記憶體對應的屬性。每次我們呼叫裝飾函式時，我們也會將它附加到這個列表中。
最後，我們定義方法 mem，它從列表中返回儲存的值。
例子：
class Cube(object):
def __init__(self, args):
self._args = args
self._mem = []
def __call__(self, x, y):
res = self._args(x, y)
self._mem.append(res * res * res)
return res * res * res
def mem(self):
return self._mem
@Cube
def mul_nums(x, y):
return x * y
print(mul_nums)
print(mul_nums(4,3))
print(mul_nums(2,3))
print(mul_nums(5,2))
print(mul_nums.mem())
輸出：
1728
Python 中帶有類裝飾器的引數
decorator 類有兩種型別。一個接受引數，另一個不接受。
兩種型別都可以正常工作，但是可以接受引數的類 decorator 更加靈活和高效。
讓我們一一看看這兩種情況。這次我們將看一個場景，我們定義了一個函式 add_num()，它將兩個數字相加。
然後，我們將使用類 decorator 的概念和 add_num() 的功能來獲得結果的力量。在下面的示例中，類 decorator 採用一個引數。
class Power(object):
def __init__(self, args):
self._args = args
def __call__(self, *param_arg):
if len(param_arg) == 1:
def wrap(x, y):
res = param_arg[0](x, y)
return res**self._args
return wrap
else:
exponent = 2
res = self._args(param_arg[0], param_arg[1])
return res ** exponent
@Power(2)
def add_num(x, y):
return x + y
print(add_num(4,3))
輸出：
49
在這裡，init 函式沒有將函式作為引數。相反，我們傳遞給類 decorator 的引數轉到 init 建構函式。
我們在此處作為引數傳遞的值 2 被儲存為屬性。稍後，當我們定義 __call__ 方法時，該函式是唯一傳遞的引數。
請注意，如果我們傳遞給 __call__ 方法的引數長度為 1，則該方法返回 wrap 函式。將星號 * 與 param_arg 一起使用是為了允許可變數量的引數。
現在讓我們看看另一種情況，我們不向類 decorator 傳遞任何引數。
class Power(object):
def __init__(self, args):
self._args = args
def __call__(self, *param_arg):
if len(param_arg) == 1:
def wrap(x, y):
res = param_arg[0](x, y)
return res ** self._args
return wrap
else:
exponent = 2
res = self._args(param_arg[0], param_arg[1])
return res ** exponent
@Power
def add_num(x, y):
return x + y
print(add_num(4,3))
輸出：
49
由於沒有引數傳遞給類 decorator，init 建構函式獲取一個函式作為第一個引數。呼叫修飾函式會導致第一個條件失敗，因此會執行 else 塊。
在 else 塊內，設定了 default 值。使用這個 default 值，我們得到 resultant 值。
在 Python 中使用 *Args 和 **Kwargs 作為引數
在上面的例子中，__call__ 函式有一個引數。使用類 decorator 的另一種方法是在此函式中傳遞引數*args 和**kwargs。
例子：
class MyDemoDecorator:
def __init__(self, func):
self.func = func
def __call__(self, *args, **kwargs):
#code before the function call
self.func(*args, **kwargs)
#code after the function call
# adding class decorator to the function
@MyDemoDecorator
def func(name, msg ='Hey there'):
print("{}, {}".format(msg, name))
func("we are learning decorators", "hey there")
輸出：
hey there, we are learning decorators
有返回語句的裝飾器
讓我們使用確實返回一些值的函式。
在這種情況下，我們使用 return 宣告。
例子：
#decorator having a return statement
class DemoDecorator:
def __init__(self, func):
self.func = func
def __call__(self, *args, **kwargs):
# code before function call
res = self.func(*args, **kwargs)
# code after the function call
return res
# adding class decorator to the function
@DemoDecorator
def cube(n):
print("The given number is:", n)
return n*n*n
print("Cube of the given number is:", cube(11))
輸出：
The given number is: 11
Cube of the given number is: 1331
在 Python 中獲取執行時間
我們可以使用類 decorator 列印程式的執行時間。將 __call__() 函式與 time 模組一起使用。
例子：
#using class decorator to get the execution time of a program
#import the time module
from time import time
class Execution_Time:
def __init__(self, func):
self.funct = func
def __call__(self, *args, **kwargs):
start_time = time()
res = self.funct(*args, **kwargs)
stop_time = time()
print("The execution of this program took {} seconds".format(stop_time-start_time))
return res
# adding decorator to a function
@Execution_Time
def demo_function(delay):
from time import sleep
#delaying the time
sleep(delay)
demo_function(3)
輸出：
The execution of this program took 3.004281759262085 seconds
在 Python 中使用類裝飾器檢查錯誤引數
裝飾器類的用途之一是在執行之前檢查函式的引數。它可以防止函式過載，並且只儲存邏輯和最必要的語句。
例子：
# use class decorator to check error parameter
class CheckError:
def __init__(self, func):
self.func = func
def __call__(self, *params):
if any([isinstance(i, str) for i in params]):
raise TypeError("Parameter is a string and it ain't possible!!")
else:
return self.func(*params)
@CheckError
def add(*numbers):
return sum(numbers)
# calling function with integers
print(add(3,5,2))
# calling function with a string in between
print(add(3, '5', 2))
輸出：
10
TypeError: Parameter is a string and it ain't possible!!
まとめ
我們討論了 Python 類 decorators 的概念和使用。我們還討論了類裝飾器如何返回語句、獲取執行和檢查錯誤引數。