python函数之闭包函数与装饰器

一：函数对象

函数是第一类对象，即函数可以当作数据传递

def f1():
    print('from f1')
def f2():
    print('from f2')
def f3(func):
    return func
f = f1        #函数可以被引用
print(f)      #得到的是函数f1的值（是f1这个函数名指向的值，即函数体的内存地址，而不是函数执行后的返回值），
f()            #直接加对圆括号就可以执行该变量名指向的值（函数体的内存地址）对应的函数体    执行结果：from f1
f3(f2)()     #函数可以作为另一个函数的参数，还可以作为返回值返回    from f2
alist = [f1,f2,f3]   #函数可以当作容器类型（列表，元组，字典等）的元素
alist[0]()        # 执行得到：from f1

二：名称空间与作用域

   名称空间：顾名思义，即存名字的内存空间 

#三类名称空间
内置名称空间：用来存放python解释器内置的名字（如print，len，int等等）
全局名称空间：用来存文件中不在函数内的名字
局部名称空间：用来存定义在函数中的名字

要查找一个变量名，顺序如下（注意不能反着来找！）
局部名称空间 --> 全局名称空间 --> 内置名称空间

    作用域即作用范围，名字（变量名，函数名等）的作用域即该名字的有效范围，在这范围之外无法访问到该名字！

#作用域有全局和局部之分
全局：包括内置名称空间与全局名称空间，即名字全局有效
局部：包括局部名称空间，即名字局部有效

在全局中定义的变量称为全局变量，它全局有效，即在文件的任何地方都有效
在局部中定义的变量称为局部变量，它局部有效，即仅在该函数内有效，在函数外是无效的

三：闭包函数

在一些语言中，在函数中可以（嵌套）定义另一个函数时，如果内部的函数引用了外部的函数的变量，则可能产生闭包。
闭包可以用来在一个函数与一组“私有”变量之间创建关联关系。在给定函数被多次调用的过程中，这些私有变量能够保持其持久性。
----维基百科

    若一个内部函数引用了其外部函数的变量，而且该内部函数被当成对象返回，此时就产生了闭包效果，该内部函数就成了一个闭包函数。闭包函数无论在哪被引用，都优先使用其自己的私有变量（其外部包裹函数中的局部变量，此时这些局部变量只能被该闭包函数使用，在其他地方都是无效的，所以自然就成了该闭包函数的私有变量）

#内部函数inner()在这就是一个闭包函数
def outer(a):   #函数的参数也是在函数里面的变量，属于该函数的局部变量
    def inner():
        print(a)       #内部函数inner使用了外部函数outer的变量a
    return inner      #内部函数inner被当成对象返回

f = outer(5)   #f=inner
a = 6
f()     #此时，inner()使用的a还是outer函数内的局部变量a，这个局部变量a实际上成了inner函数的私有变量，而不会在这使用上面刚定义的全局变量a

四：装饰器decorator

    写代码需遵循一个原则，即开放封闭原则：对已实现的功能代码块封闭，不让修改；对扩展开发开放，允许扩展

    装饰器就是这么一种谨遵开放封闭原则的开发工具，装饰器本质上是一个闭包函数

#装饰器：1，不修改目标函数的源代码
#        2，不改变目标函数的调用方式
#        3，为目标函数增加新功能

#无参装饰器模板
def decorator(func):         #这里得到原目标函数
    def wrapper(*args,**kwargs):
        return func(*args,**kwargs)
    return wrapper

# 有参装饰器模板
def decorator(arguments):
    def log(func):
        def wrapper(*args,**kwargs):
            return func(*args,**kwargs)
        return wrapper
    return log

# 装饰器语法糖：即在python中正确使用装饰器；在需要使用装饰器的函数前面加上@decorator（需单独占一行），可以同时调用多个装饰器
@decorator1             #同时调多个装饰器，每次调用都单独占一行；注意调用的顺序，调用的顺序不一样，可能产生不同的效果！
@decorator2             #当然，装饰器的定义需要在调用之前
def hello():
    print('hello,world')

函数也是对象，它有__name__等属性，但经过decorator装饰之后的函数，它们的__name__已经从原来的'now'变成了'wrapper'，所以，需要把原始函数的__name__等属性复制到wrapper()函数中，否则，有些依赖函数签名的代码执行就会出错。

不需要编写wrapper.__name__ = func.__name__这样的代码，Python内置的functools.wraps就是干这个事的。所以，一个完整的decorator的写法如下：

import functools

def log(func):
    @functools.wraps(func)
    def wrapper(*args, **kw):
        print 'call %s():' % func.__name__
        return func(*args, **kw)
    return wrapper

import functools

def log(text):
    def decorator(func):
        @functools.wraps(func)
        def wrapper(*args, **kw):
            print '%s %s():' % (text, func.__name__)
            return func(*args, **kw)
        return wrapper
    return decorator