闭包、装饰器学习笔记（第二次学习）

以下是整理后的笔记格式：

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# 闭包与装饰器

## 一、闭包的概念，作用，条件### 作用：
1. **保存外部函数的变量**：可以让一个变量常驻于内存。
   ```python

   def func():a = 10def inner():print(a)return areturn innerret = func()

   ```
   `inner` 函数的执行时间不确定，但必须保证 `inner` 里面需要使用的变量等，必须常驻内存。

**应用：简单的计数器**
   ```python
 

 def func():a = 10def inner():nonlocal aa = a + 1return areturn innerret = func()r1 = ret()print(r1)r2 = ret()print(r2)r3 = ret()print(r3)

   ```
   结果：11 12 13

2. **避免全局变量被修改**：避免设置全局变量，进而避免了全局变量被随意修改。（更安全）

### 闭包本质：
- 内层函数对外层函数的局部变量的使用。此时内层函数被称为闭包函数。
  1. 可以让一个变量常驻与内存
  2. 可以避免全局变量被修改

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## 二、装饰器

### 装饰器本质上是一个闭包

### 作用：
- 在不改变原有函数调用的情况下，给函数增加新的功能。
- 直白：可以在函数前后添加新功能，但是不改原来的代码

### 通用装饰器写法：
```python

def wrapper(fn):  # wrapper: 装饰器, fn: 目标函数def inner(*args, **kwargs):  # 接受任意参数和关键字参数# 在目标函数执行之前……print("在目标函数执行之前……")ret = fn(*args, **kwargs)  # 调用原始函数，并保存返回值# 在目标函数执行之后……return ret  # 返回原始函数的返回值return inner

```

### 预备知识：
1. **函数可以作为参数传递**
   ```python
 

  def aaa():print("我是aaa，我执行了！————————")def bbb(func):print("我是bbb")func()print("我还是bbb")bbb(aaa)

   ```
   结果：
   ```
   我是bbb
   我是aaa，我执行了！————————
   我还是bbb
   ```2. **函数名可以作为返回值返回**
   ```python
 

 def func():a = 10def inner():nonlocal aa = a + 1return areturn innerret = func()result = ret()print(result)result = ret()print(result)result = ret()print(result)

   ```

### 装饰器形成历程：####

###初始版本：正常玩游戏
```python

def play_dnf():print("你好啊，我叫赛利亚，今天又是美好的一天！")def play_lol():print("德玛西亚！！！！！")play_dnf()
play_lol()

```
结果：
```
你好啊，我叫赛利亚，今天又是美好的一天！
德玛西亚！！！！！
```#### 版本2：我想开外挂
```python

def play_dnf():print("你好啊，我叫赛利亚，今天又是美好的一天！")def play_lol():print("德玛西亚！！！！！")print("开外挂")
play_dnf()
print("关外挂")print("开外挂")
play_lol()
print("关外挂")

```
结果：
```
开外挂
你好啊，我叫赛利亚，今天又是美好的一天！
关外挂
开外挂
德玛西亚！！！！！
关外挂
```#### 版本3：我不想频繁开关外挂，想雇一个管家帮我操作。
```python

def guanjia(game):  # 管家要足够智能，根据我玩什么游戏开外挂print("开外挂")game()print("关外挂")def play_dnf():print("你好啊，我叫赛利亚，今天又是美好的一天！玩DNF！！！")def play_lol():print("德玛西亚！！！！玩LOL!")guanjia(play_dnf)  # 传入玩的游戏
guanjia(play_lol)

```
结果：
```
开外挂
你好啊，我叫赛利亚，今天又是美好的一天！玩DNF！！！
关外挂
开外挂
德玛西亚！！！！玩LOL!
关外挂
```#### 终极版本之前：上面是管家在玩游戏，应该是我玩。
```python

def guanjia(game):def inner():print("开始游戏")game()print("游戏结束")return innerdef play_dnf():print("你好啊，我叫赛利亚，今天又是美好的一天！玩DNF！！！")def play_lol():print("德玛西亚！！！！玩LOL!")play_dnf = guanjia(play_dnf)  # 让管家把游戏重新封装一遍，这边把原来的游戏替换了
play_lol = guanjia(play_lol)play_dnf()  # 此时运行的是管家给的内层函数Inner
play_dnf()  # 此时运行的是管家给的内层函数Inner
play_dnf()  # 此时运行的是管家给的内层函数Inner
play_dnf()  # 此时运行的是管家给的内层函数Inner

```#### 终极版本： 用装饰器
```python

def guanjia(game):def inner():print("开始游戏")game()print("游戏结束")return inner@guanjia  # 相当于 play_dnf = guanjia(play_dnf)
def play_dnf():print("你好啊，我叫赛利亚，今天又是美好的一天！玩DNF！！！")@guanjia  # 相当于 play_lol = guanjia(play_lol)
def play_lol():print("德玛西亚！！！！玩LOL!")play_dnf()
play_lol()

```### 带参数版本：
```python

def guanjia(game):def inner(*args, **kwargs):  # 这里的 * 和 ** 代表接收参数，打包成元组和字典print("开始游戏")game(*args, **kwargs)  # 这里的 * 和 ** 代表把接收的元组和字典解包成位置参数和关键字参数print("游戏结束")return inner@guanjia  # 相当于 play_dnf = guanjia(play_dnf)
def play_dnf(username, password):print("你好啊，我叫赛利亚，今天又是美好的一天！玩DNF！！！", username, password)@guanjia  # 相当于 play_lol = guanjia(play_lol)
def play_lol(username, password, hero):print("德玛西亚！！！！玩LOL!", username, password, hero)play_dnf("admin", "123456")
play_lol("admin2", "123456", "大盖伦")

```

###  想获得返回值：
```python
def play_dnf(username, password):
    print("你好啊，我叫赛利亚，今天又是美好的一天！玩DNF！！！", username, password)
    return "一把屠龙刀"

ret = play_dnf("admin", "123456")
print("获得道具：", ret)
```
结果：
```
你好啊，我叫赛利亚，今天又是美好的一天！玩DNF！！！ admin 123456
获得道具： 一把屠龙刀
```### 使用装饰器获得返回值：
```python

def guanjia(game):def inner(*args, **kwargs):print("开始游戏")ret = game(*args, **kwargs)  # 这里是目标函数执行，需要有返回值。print("游戏结束")return retreturn inner@guanjia
def play_dnf(username, password):print("你好啊，我叫赛利亚，今天又是美好的一天！玩DNF！！！", username, password)return "一把屠龙刀"ret = play_dnf("admin", "123456")
print("获得道具：", ret)

#一个函数被多个装饰器装饰：

#一个函数被多个装饰器装饰：def wrapper1(fn):def inner(*args, **kwargs):print("这里是wrapper1 进入")ret = fn(*args, **kwargs)print("这里是wrapper1 出去")return retreturn innerdef wrapper2(fn):def inner(*args, **kwargs):print("这里是wrapper2 进入")ret = fn(*args, **kwargs)print("这里是wrapper2 出去")return retreturn inner
@wrapper1  # target = wrapper1(wrapper2.inner)==>target: wrapper1.inner
@wrapper2  # target = wrapper2(target)  => target: wrapper2.inner
def target():print('我是目标')target()

执行过程：wrapper1->wrapper2->target-->wrapper2-->wrapper1

结果：

这里是wrapper1 进入
这里是wrapper2 进入
我是目标
这里是wrapper2 出去
这里是wrapper1 出去

实战：完成登录验证装饰器：

login_flag = False def login_verify(fn):def inner(*args, **kwargs):global login_flagif login_flag == False:# 这里完成登录校验print('还未完成用户登录操作')while 1:username = input(">>>")password = input(">>>")if username == "admin" and password == "123":print("登录成功")login_flag = Truebreakelse:print("登录失败，用户名或密码错误")ret = fn(*args, **kwargs)  # 后续程序的执行return retreturn inner@login_verify
def add():print("添加员工信息")@login_verify
def delete():print("删除员工信息")@login_verify
def upd():print("更新员工信息")@login_verify
def search():print("搜索员工信息")add()
delete()
upd()
search()

结果：

还未完成登录验证操作！
>>>admin
>>>123登录成功
添加员工信息
删除员工信息
更新员工信息
搜索员工信息
代码分析：

这段代码定义了一个装饰器 `login_verify`，用于模拟登录验证功能。装饰器内部定义了一个 `inner` 函数，该函数首先检查全局变量 `login_flag` 是否为 `False`。如果是，它会提示用户进行登录，并要求输入用户名和密码。如果用户名为 "admin" 且密码为 "123"，则将 `login_flag` 设置为 `True` 并跳出循环，表示登录成功。否则，提示登录失败。

装饰器 `login_verify` 被应用于四个函数 `add`、`delete`、`upd` 和 `search`，这些函数分别用于添加、删除、更新和搜索员工信息。当这些函数被调用时，它们会首先执行 `login_verify` 装饰器中的代码，即进行登录验证。如果验证通过（即 `login_flag` 为 `True`），则继续执行函数本身的操作。

以下是代码执行的详细解析：

1. 定义全局变量 `login_flag` 并设置为 `False`，表示初始时未登录。
2. 定义装饰器 `login_verify`，它接受一个函数 `fn` 作为参数。
3. 在 `login_verify` 内部定义 `inner` 函数，该函数接受任意参数和关键字参数。
4. 在 `inner` 函数中，使用 `global` 关键字声明 `login_flag` 为全局变量，以便在函数内部修改其值。
5. 如果 `login_flag` 为 `False`，则进入登录验证流程，提示用户输入用户名和密码，并进行校验。如果校验成功（用户名为 "admin" 且密码为 "123"），则打印 "登录成功" 并将 `login_flag` 设置为 `True`，然后跳出循环。
6. 如果登录验证通过，执行被装饰的函数 `fn` 并返回其返回值。
7. 将 `login_verify` 装饰器应用于 `add`、`delete`、`upd` 和 `search` 函数，这些函数在执行前都会进行登录验证。
8. 依次调用 `add`、`delete`、`upd` 和 `search` 函数。由于 `login_flag` 初始为 `False`，每次调用这些函数时都会触发登录验证流程。只有当输入正确的用户名和密码后，才会执行相应的函数操作。

这段代码通过装饰器实现了一个简单的登录验证机制，确保在执行特定操作前用户已经通过验证。