04装饰器模式

import time
'''
我们先来看一个类装饰器的案例
Python中一切都是对象,函数也是对象(是个具有特殊__call__方法的对象),执行 对象(*args,**kwargs) 相当于执行对象的 __call__(self,*args,**kargs) 方法
'''
class ProfilingDecorator:
    def __init__(self,func):
        self.func=func

    def __call__(self,*args,**kwargs):
        start_time=time.time()
        result=self.func(*args,**kwargs)
        end_time=time.time()
        print('[Time elapsed for args={}]:{}'.format(args,end_time-start_time))

        return result


@ProfilingDecorator #相当于 fib=ProfilingDecorator(fib),我们执行fib(*args,**kwarg)相当于执行fib对象的__call__方法
def fib(n):
    if n<2:

        return 1

    current,current_prev=1,1
    for _ in range(2,n):
        current,current_prev=current+current_prev,current

    return current

def main_01():
    n=77
    print('[Fib for n={}]:{}'.format(n,fib(n)))
    print('-'*100)
    n=100
    print('[Fib.__call__ for n={}]:{}'.format(n,fib.__call__(n)))
"""
执行main_01的输出结果是:
    [Time elapsed for args=(77,)]:1.0728836059570312e-05
    [Fib for n=77]:5527939700884757
    ----------------------------------------------------------------------------------------------------
    [Time elapsed for args=(100,)]:8.58306884765625e-06
    [Fib.__call__ for n=100]:354224848179261915075
"""

'''
我们看多个装饰器装饰同一函数的使用案例
下面我们通过装饰器类来统计原始函数运行时间,并且将原始函数的输出结果
'''
#这个装饰器统计运行时长
class ProfillingDecorator:
    def __init__(self,func):
        print(">>>>>>>>>>>>>>Inside ProfillingDecorator.__init_")
        self.func=func

    def __call__(self,*args):
        print(">>>>>>>>>>>>>>Inside ProfillingDecorator.__call__")
        start_time=time.time()
        result=self.func(*args)
        end_time=time.time()
        print('[Time elapsed for args={}]:{}'.format(args,end_time-start_time))

        return result
#这个装饰器将输出结果转转变为HTML格式
class ToHTMLDecorator:
    def __init__(self,func):
        print(">>>>>>>>>>>>>>Inside ToHTMLDecorator.__init__")
        self.func=func

    def __call__(self,*args,**kwargs):
        print(">>>>>>>>>>>>>>Inside ToHTMLDecorator.__call__")
        return "<html><body>{}</body></html>".format(self.func(*args,**kwargs))


@ToHTMLDecorator
@ProfillingDecorator
def fib(n):
    print(">>>>>>>>>>>>>>Inside fib")
    if n<2:
        return 1
    current_prev,current=1,1
    for _ in range(2,n):
        current,current_prev=current_prev+current,current

    return current

def main_02():
    n=77
    print('[Fib for n={}]:{}'.format(n,fib(n)))
    print('-'*100)
    n=100
    print('[Fib.__call__ for n={}]:{}'.format(n,fib.__call__(n)))
'''
main_02执行后输出结果如下:
我们结合输出来分析一波
    >>>>>>>>>>>>>>Inside ProfillingDecorator.__init_
    >>>>>>>>>>>>>>Inside ToHTMLDecorator.__init__
                                           出现这个输出的原因很简单, 结合我们装饰器初始化的代码,相当于先执行fib_mid=ProfillingDecorator(fib)然后执行fib=ToHTMLDecorator(fib_mid)
                                           
    >>>>>>>>>>>>>>Inside ToHTMLDecorator.__call__    --------------------|结合初始化代码,经过两个装饰器初始化后对象其实是个ToHTMLDecorator对象,所以最先执行的___call___方法也就是ToHTMLDecorator的__call__方法
    >>>>>>>>>>>>>>Inside ProfillingDecorator.__call__ -------------------|--------|ToHTMLDecorator的func其实是ProfillingDecorator对象,所以我们执行当前func的__call__方法其实是执行ProfillingDecorator的__call__方法
    >>>>>>>>>>>>>>Inside fib --------------------------------------------|--------|------ProfillingDecorator执行当前func的__call__方法,ProfillingDecorator的func是fib对象,我们在这里要执行是fib的__call__方法
    [Time elapsed for args=(77,)]:1.049041748046875e-05------------------|--------|
    [Fib for n=77]:<html><body>5527939700884757</body></html> -----------|
                                         
    ----------------------------------------------------------------------------------------------------
                                                   下面我们就不解释了,和上面一样 
    >>>>>>>>>>>>>>Inside ToHTMLDecorator.__call__
    >>>>>>>>>>>>>>Inside ProfillingDecorator.__call__
    >>>>>>>>>>>>>>Inside fib
    [Time elapsed for args=(100,)]:7.3909759521484375e-06
    [Fib.__call__ for n=100]:<html><body>354224848179261915075</body></html>
                                             
'''

"""
其实Python装饰器除了通过类来实现,还可以通过函数来实现
下面来看一个案例
"""
def profilling_decorator(func):
    print('>>>>>>Inside profilling_decorator')
    def wrapped_func(*args,**kwargs):
        print('>>>>>>Inside profilling_decorator.wrapped_func')
        start_time=time.time()
        result=func(*args,**kwargs)
        end_time=time.time()
        print('[Time alsped for n={}]:{}'.format(args,end_time-start_time))
        return result

    return wrapped_func

@profilling_decorator
def fib(n):
    print('>>>>>>Inside fib')
    if n<2:
        return 1
    current_prev,current=1,1
    for _ in range(2,n):
        current_prev,current=current,current_prev+current

    return current

def main_03():
    n=77
    print("Fibonacci number for n={}:{}".format(n,fib(n)))
'''
main_03执行后输出结果如下:
    >>>>>>Inside profilling_decorator
    >>>>>>Inside profilling_decorator.wrapped_func
    >>>>>>Inside fib  
    [Time alsped for n=(77,)]:1.0967254638671875e-05
    Fibonacci number for n=77:5527939700884757
'''
"""
使用函数装饰器的时候,必须返回一个函数供用户使用,此处返回的是wrapped_func函数,这个函数中使用了func这个对象,这种就是闭包,
即使profilling_decorator执行完毕,profilling_decorator的传入参数func也会在wrapped_func中保存
"""

'''
但是装饰器会有些副作用,由于返回的函数不是原函数,所以会失去原函数的__main__与__doc__等属性
比如以下这个例子
'''
def dummy_decorator(f):
    print('Inside dummy_decorator')
    def wrap_f():
        print('Inside wrap_f')
        return f()
    return wrap_f

@dummy_decorator
def do_nothing():
    print('Inside do_nothing')

def main_04():
    print("\nWrapped Function:",do_nothing.__name__,"\n")
    do_nothing()
'''
运行main_04,执行结果如下:
    Inside dummy_decorator

    Wrapped Function: wrap_f  
                                可见相关重要属性已被更改
    Inside wrap_f
    Inside do_nothing
'''
'''
避免者中情况的发生有两种做法
第一种:直接将返回函数__name__,__doc__等重要属性设置为传入参数func的
'''
def dummy_decorator(f):
    print('Inside dummy_decorator')
    def wrap_f():
        print('Inside wrap_f')
        return f()
    wrap_f.__name__=f.__name__
    wrap_f.__doc__=f.__doc__
    return wrap_f

@dummy_decorator
def do_nothing():
    print('Inside do_nothing')

def main_05():
    print("\nWrapped Function:",do_nothing.__name__,"\n")
    do_nothing()
'''
输出结果为:
    Inside dummy_decorator

    Wrapped Function: do_nothing 

    Inside wrap_f
    Inside do_nothing
'''

'''
第二种:直接使用Python标准库提供的模块,保留重要参数
'''
from functools import wraps

def dummy_decorator(f):
    print('Inside dummy_decorator')
    @wraps(f)
    def wrap_f():
        print('Inside wrap_f')
        return f()
    return wrap_f

@dummy_decorator
def do_nothing():
    print('Inside do_nothing')

def main_06():
    print("\nWrapped Function:",do_nothing.__name__,"\n")
    do_nothing()
'''
输出结果为:
    Inside dummy_decorator

    Wrapped Function: wrap_f 

    Inside wrap_f
    Inside do_nothing
'''

"""
现在我们有了一个新需求,需要耗时统计装饰器按照我们的设置,以秒或者毫秒为单位显示返回运行耗时
这个时候我们就需要向装饰传入时间单位参数unit,者也是一个闭包,传入的时间单位unit参数被wrap_f保存着
"""
def profilling_decorator_with_unit(unit):
    def profiling_decorator(f):
        @wraps(f)
        def wrap_f(*args,**kwargs):
            start_time=time.time()
            result=f(*args,**kwargs)
            end_time=time.time()
            if unit=='seconds':
                elapsed_time=(end_time-start_time)/1000
            else:
                elapsed_time=(end_time-start_time)

            print('[Time elapsed for args={}]:{}'.format(args,elapsed_time))

            return result

        return wrap_f

    return profiling_decorator

@profilling_decorator_with_unit('seconds')
@profilling_decorator_with_unit('other')
def fib(n):
    if n<2:

        return 1
    current,current_prev=1,1
    for _ in range(2,n):
        current_prev,current=current,current+current_prev

    return current

def main_07():
    n=77
    print("Fibonacci number for n={}:{}".format(n,fib(n)))
    print('fib_function_name:{}'.format(fib.__name__))
'''
执行main_07时分三种情况:
    情况1
    @profilling_decorator_with_unit('second')
    def fib(n):
        输出为: 
            [Time elapsed for args=(77,)]:1.0967254638671875e-08 #按照秒输出
            Fibonacci number for n=77:5527939700884757            
            fib_function_name:fib
    情况2      
    @profilling_decorator_with_unit('other')
    def fib(n):
        输出为:
           [Time elapsed for args=(77,)]:1.2159347534179688e-05 #按照毫秒输出
           Fibonacci number for n=77:5527939700884757 
           fib_function_name:fib
    情况3
    @profilling_decorator_with_unit('seconds')
    @profilling_decorator_with_unit('other')
    def fib(n):
        输出为:
           [Time elapsed for args=(77,)]:1.0013580322265625e-05 #按照毫秒输出
           [Time elapsed for args=(77,)]:4.720687866210938e-08 #按照秒输出
           Fibonacci number for n=77:5527939700884757
           fib_function_name:fib

其实者个很好理解,我们先得到profilling_decorator_with_unit()执行的结果profiling_decorator,然后我们将fib函数传入profiling_decorator_with_unit
'''

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