Python閉包裝飾器綜合案例解析
更新時間：2025年12月30日 11:53:52 作者：碼農(nóng)也是農(nóng)...
文章主要介紹了Python中的閉包和裝飾器,閉包用于在全局作用域中訪問局部變量,而裝飾器則用于給函數(shù)增加額外功能,而無需改變現(xiàn)有代碼和調(diào)用方式,文章還解釋了如何使用PyMySQL進行數(shù)據(jù)庫編程,包括安裝、使用和安全連接操作,感興趣的朋友跟隨小編一起看看吧
一、閉包
1、作用域
在Python代碼中，作用域分為兩種情況：全局作用域 與 局部作用域
2、變量的作用域
在全局定義的變量 => 全局變量
在局部定義的變量 => 局部變量
3、全局變量與局部變量的訪問范圍
① 在全局作用域中可以訪問全局變量，在局部作用域中可以訪問局部變量
# 全局作用域（全局變量）
num1 = 10
def func():
# 局部作用域（局部變量）
num2 = 20
# ① 在局部訪問局部變量
print(num2)
# ① 在全局訪問全局變量
print(num1)
# 調(diào)用函數(shù)
func()② 在局部作用域中可以訪問全局變量
# 全局作用域（全局變量）
num1 = 10
def func():
# 局部作用域（局部變量）
# ② 在局部作用域中可以訪問全局變量
print(num1)
# 調(diào)用函數(shù)
func()③ 在全局作用域中不能訪問局部變量
# 全局作用域（全局變量）
num1 = 10
def func():
# 局部作用域（局部變量）
num2 = 20
# 調(diào)用函數(shù)
func()
# 在全局作用域中調(diào)用局部變量num2
print(num2)運行結(jié)果：
4、問題：為什么在全局作用域中無法訪問局部變量
答：主要原因在于，在Python的底層存在一個“垃圾回收機制”，主要的作用就是回收內(nèi)存空間。加快計算機的運行。我們在Python代碼中定義的變量也是需要占用內(nèi)存的，所以Python為了回收已經(jīng)被已經(jīng)過的內(nèi)存，會自動將函數(shù)運行以后的內(nèi)部變量和程序直接回收。
5、問題：我們有沒有辦法把函數(shù)內(nèi)部的局部變量保留
答：使用閉包
在函數(shù)嵌套的前提下，內(nèi)部函數(shù)使用了外部函數(shù)的變量，并且外部函數(shù)返回了內(nèi)部函數(shù)，我們把這個使用外部函數(shù)變量的內(nèi)部函數(shù)稱為閉包。
6、閉包的構(gòu)成條件（三步走）
第一步：有嵌套
第二步：有引用
第三步：有返回（return）
'''
閉包程序三步走：① 有嵌套 ② 有引用 ③ 有返回
'''
def func():
num = 20 # 局部變量
def inner():
print(num)
return inner # 實際上inner函數(shù)并沒有執(zhí)行，只是返回了inner函數(shù)在內(nèi)存中的地址
f = func() # 相當于把inner在內(nèi)存中的地址0x7fbc9b3f8e18賦值給變量f
f() # 找到inner函數(shù)的內(nèi)存地址，并執(zhí)行器內(nèi)部的代碼（num=20)，在于閉包函數(shù)保留了num=20這個局部變量閉包的作用：正常情況下，當執(zhí)行func()的時候，函數(shù)內(nèi)部的變量num = 20，會隨著函數(shù)的func函數(shù)的結(jié)束而被垃圾回收機制所回收。所以閉包的真正作用：就是可以在全局作用域中，實現(xiàn)間接對局部變量進行訪問。
7、注意事項
注意點:
由于閉包引用了外部函數(shù)的變量，則外部函數(shù)的變量沒有及時釋放，消耗內(nèi)存。
8、在閉包的內(nèi)部實現(xiàn)對外部變量的修改
錯誤版本：
'''
Python閉包：① 有嵌套 ② 有引用 ③ 有返回
'''
def outer():
num = 10
def inner():
# 這種寫法無法實現(xiàn)通過閉包修改外部的局部變量
num = 20
print('outer函數(shù)中的num：', num) # 10
inner() # 執(zhí)行函數(shù)inner，讓num=20生效
print('outer函數(shù)中的num：', num) # 10
return inner
f = outer()
f()正確版本：
新知識點：nonlocal關(guān)鍵字（在函數(shù)內(nèi)部修改函數(shù)外部的變量，這個變量非全局變量）
老知識點：global關(guān)鍵字（在函數(shù)內(nèi)部聲明變量，代表引用全局作用域中的全局變量）
'''
Python閉包：① 有嵌套 ② 有引用 ③ 有返回
'''
def outer():
num = 10
def inner():
# 這種寫法無法實現(xiàn)通過閉包修改外部的局部變量'
nonlocal num
num = 20
print('outer函數(shù)中的num：', num) # 10
inner() # 執(zhí)行函數(shù)inner，讓num=20生效
print('outer函數(shù)中的num：', num) # 20
return inner
f = outer()
f()9、閉包的綜合案例
閉包的作用：可以在全局作用域中間接訪問局部變量（在函數(shù)執(zhí)行以后）
'''
閉包編寫三步走：① 有嵌套 ② 有引用 ③ 有返回
分析：
執(zhí)行f = func()的時候，result賦值為0，然后定義inner，返回inner，最終結(jié)果f = inner函數(shù)的內(nèi)存地址
執(zhí)行f(1)，相當于執(zhí)行inner函數(shù)，nonlocal引用局部變量result=0，然后進行+1操作，彈出0+1=1
繼續(xù)執(zhí)行
執(zhí)行f(2)，相當于執(zhí)行inner函數(shù)，聲明nonlocal result，代表還是引用外部的局部變量，由于此時外部的result已經(jīng)被
f(1)更改為1了，所以由于局部變量一直沒有消失，所以此時result=1，執(zhí)行+2操作，最終結(jié)果為3
'''
def func():
result = 0
def inner(num):
nonlocal result
result += num
print(result)
return inner
f = func()
f(1) # 1
f(2) # 3二、裝飾器
1、什么是裝飾器
在不改變現(xiàn)有函數(shù)源代碼以及函數(shù)調(diào)用方式的前提下，實現(xiàn)給函數(shù)增加額外的功能。
裝飾器的本質(zhì)就是一個閉包函數(shù)（三步：① 有嵌套 ② 有引用 ③ 有返回）
有返回代表外部函數(shù)返回內(nèi)部函數(shù)的內(nèi)存地址（內(nèi)部函數(shù)的名稱），不帶
2、裝飾器的雛形
# 要求：把登錄功能封裝起來（比如封裝成一個函數(shù)，添加這個登錄不能影響現(xiàn)有功能函數(shù)）
'''
裝飾器：本質(zhì)是一個閉包，有嵌套、有引用、有返回（返回的是函數(shù)的內(nèi)存地址）
參數(shù)fn在check中也是一個局部變量
參數(shù)fn：就是要裝飾的函數(shù)的函數(shù)名，如comment，如download
'''
def check(fn):
def inner():
# 開發(fā)登錄功能
print('登錄功能')
# 調(diào)用原函數(shù)
fn()
return inner
# 評論功能（前提：登錄）
def comment():
print('評論功能')
comment = check(comment)
comment()
# 下載功能（前提：登錄）
def download():
print('下載功能')
download = check(download)
download()3、裝飾器定義
'''
裝飾器：本質(zhì)就是一個閉包 ① 有嵌套 ② 有引用 ③ 有返回
'''
def check(fn):
def inner():
# 開發(fā)登錄驗證功能
print('驗證登錄')
# 執(zhí)行原有函數(shù)
fn()
return inner
@check
def comment():
print('發(fā)表評論')
comment()4、裝飾器的作用：獲取程序的執(zhí)行時間
'''
定義獲取程序的執(zhí)行時間裝飾器 => 閉包（① 有嵌套 ② 有引用 ③ 有返回）
'''
import time
def get_time(fn):
def inner():
# ① 添加裝飾器修飾功能（獲取程序的執(zhí)行時間）
begin = time.time()
# ② 調(diào)用fn函數(shù)，執(zhí)行原函數(shù)代碼
fn()
end = time.time()
print(f'這個函數(shù)的執(zhí)行時間：{end - begin}')
return inner
@get_time
def demo():
for i in range(1000000):
print(i)
demo()5、帶有參數(shù)裝飾器
'''
帶有參數(shù)的裝飾器：① 有嵌套 ② 有引用 ③ 有返回
'''
def logging(fn):
def inner(*args, **kwargs):
# 添加裝飾器代碼（輸出日志信息）
print('-- 日志信息：正在努力計算機 --')
# 執(zhí)行要修飾的函數(shù)
fn(*args, **kwargs) # sum_num(a, b)
return inner
@logging
def sum_num(*args, **kwargs):
result = 0
# *args代表不定長元組參數(shù)，args = (10, 20)
for i in args:
result += i
# **kwargs代表不定長字典參數(shù)， kwargs = {a:30, b:40}
for i in kwargs.values():
result += i
print(result)
# sum_num帶4個參數(shù)，而且類型不同，10和20以元組形式傳遞，a=30，b=40以字典形式傳遞
sum_num(10, 20, a=30, b=40)6、帶有返回裝飾器
'''
帶有返回值的裝飾器：① 有嵌套 ② 有引用 ③ 有返回
如果一個函數(shù)執(zhí)行完畢后，沒有return返回值，則默認返回None
'''
def logging(fn):
def inner(*args, **kwargs):
print('-- 日志信息：正在努力計算 --')
return fn(*args, **kwargs) # fn() = sub_num(20, 10) = result
return inner
@logging
def sub_num(a, b):
result = a - b
return result
print(sub_num(20, 10))7、通用版本的裝飾器（以后所有的裝飾器以此為準）
'''
通用裝飾器：① 有嵌套 ② 有引用 ③ 有返回 ④ 有不定長參數(shù) ⑤ 有return返回值
'''
def logging(fn):
def inner(*args, **kwargs):
# 輸出裝飾器功能
print('-- 正在努力計算 --')
# 調(diào)用fn函數(shù)
return fn(*args, **kwargs)
return inner
@logging
def sum_num1(a, b):
result = a + b
return result
print(sum_num1(20, 10))
@logging
def sum_num2(a, b, c):
result = a + b + c
return result
print(sum_num2(10, 20, 30))8、裝飾器高級：使用裝飾器傳遞參數(shù)（了解）
基本語法：
def 裝飾器(fn):
...
@裝飾器('參數(shù)')
def 函數(shù)():
# 函數(shù)代碼實例代碼：根據(jù)傳遞參數(shù)不同，打印不同的日志信息
'''
通用裝飾器：① 有嵌套 ② 有引用 ③ 有返回 ④ 有不定長參數(shù) ⑤ 有return返回值
真正問題：通過裝飾器傳遞參數(shù)，我們應(yīng)該如何接收這個參數(shù)呢？
答：在logging方法的外側(cè)在添加一個函數(shù)，專門用于接收傳遞過來的參數(shù)
'''
def logging(flag):
# flag = + 或 flag = -
def decorator(fn):
def inner(*args, **kwargs):
if flag == '+':
print('-- 日志信息：正在努力進行加法運算 --')
elif flag == '-':
print('-- 日志信息：正在努力進行減法運算 --')
return fn(*args, **kwargs)
return inner
return decorator
@logging('+')
def sum_num(a, b):
result = a + b
return result
@logging('-')
def sub_num(a, b):
result = a - b
return result
print(sum_num(10, 20))
print(sub_num(100, 80))9、擴展：類裝飾器（了解）
裝飾器還有一種特殊的用法就是類裝飾器，就是通過定義一個類來裝飾函數(shù)。
class 類裝飾器():
# 裝飾器代碼
@類裝飾器名稱
def 函數(shù)():
# 函數(shù)代碼舉個栗子：編寫一個Check類裝飾器，用于實現(xiàn)用戶的權(quán)限驗證
'''
類裝飾器編寫規(guī)則：
① 必須有一個__init__初始化方法，用于接收要裝飾函數(shù)的函數(shù)
② 必須把這個類轉(zhuǎn)換為可以調(diào)用的函數(shù)
問題：如何把一個類當做一個裝飾器函數(shù)進行調(diào)用（把類當做函數(shù)）
'''
class Check():
def __init__(self, fn):
# fn就是要修飾函數(shù)的名稱，當Check裝飾器類被調(diào)用時，系統(tǒng)會自動把comment函數(shù)名稱傳遞給fn變量
self.__fn = fn
# __call__方法：把一個類轉(zhuǎn)換為函數(shù)的形式進行調(diào)用
def __call__(self, *args, **kwargs):
# 編寫裝飾器代碼
print('請先登錄')
# 調(diào)用comment函數(shù)本身
self.__fn(*args, **kwargs)
# 編寫一個函數(shù)，用于實現(xiàn)評論功能，底層comment = Check(comment)
@Check
def comment():
print('評論功能')
# 調(diào)用comment函數(shù)，實現(xiàn)評論功能
comment()@Check 等價于 comment = Check(comment), 所以需要提供一個init方法，并多增加一個fn參數(shù)。
要想類的實例對象能夠像函數(shù)一樣調(diào)用，需要在類里面使用call方法，把類的實例變成可調(diào)用對象(callable)，也就是說可以像調(diào)用函數(shù)一樣進行調(diào)用。
在call方法里進行對fn函數(shù)的裝飾，可以添加額外的功能。
目標：① 了解閉包的作用以及閉包的基本語法（三步走）
? ② 能獨立完成通用裝飾器的編寫
? ③ 能使用裝飾器傳遞參數(shù)
三、PyMySQL
前提
提前安裝MySQL數(shù)據(jù)庫（可以使用Linux系統(tǒng)的，也可以使用Windows版本，如小皮面板）
1、為什么要學(xué)習PyMySQL
如何實現(xiàn)將100000條數(shù)據(jù)插入到MySQL數(shù)據(jù)庫?
答案:
如果使用之前學(xué)習的MySQL客戶端來完成這個操作，那么這個工作量無疑是巨大的，我們可以通過使用程序代碼的方式去連接MySQL數(shù)據(jù)庫，然后對MySQL數(shù)據(jù)庫進行增刪改查的方式，實現(xiàn)100000條數(shù)據(jù)的插入，像這樣使用代碼的方式操作數(shù)據(jù)庫就稱為數(shù)據(jù)庫編程。
2、安裝PyMySQL模塊
安裝PyMySQL：
# pip install pymysql
卸載PyMySQL：
# pip uninstall pymysql
3、PyMySQL的使用(七步走)
☆ 導(dǎo)入 pymysql 包
import pymysql
☆ 創(chuàng)建連接對象
調(diào)用pymysql模塊中的connect()函數(shù)來創(chuàng)建連接對象,代碼如下:
conn=connect(參數(shù)列表) * 參數(shù)host：連接的mysql主機，如果本機是'localhost' * 參數(shù)port：連接的mysql主機的端口，默認是3306 * 參數(shù)user：連接的用戶名 * 參數(shù)password：連接的密碼 * 參數(shù)database：數(shù)據(jù)庫的名稱 * 參數(shù)charset：通信采用的編碼方式，推薦使用utf8
連接對象操作說明:
- 關(guān)閉連接 conn.close()
- 提交數(shù)據(jù) conn.commit()
- 撤銷數(shù)據(jù) conn.rollback()
☆ 獲取游標對象
獲取游標對象的目標就是要執(zhí)行sql語句，完成對數(shù)據(jù)庫的增、刪、改、查操作。代碼如下:
# 調(diào)用連接對象的cursor()方法獲取游標對象 cur =conn.cursor()
游標操作說明:
- 使用游標執(zhí)行SQL語句: execute(operation [parameters ]) 執(zhí)行SQL語句，返回受影響的行數(shù)，主要用于執(zhí)行insert、update、delete、select等語句
- 獲取查詢結(jié)果集中的一條數(shù)據(jù):cur.fetchone()返回一個元組, 如 (1,‘張三’)
- 獲取查詢結(jié)果集中的所有數(shù)據(jù): cur.fetchall()返回一個元組,如((1,‘張三’),(2,‘李四’))
- 關(guān)閉游標: cur.close(),表示和數(shù)據(jù)庫操作完成
☆ pymysql完成數(shù)據(jù)的查詢操作
import pymysql
# 創(chuàng)建連接對象
conn = pymysql.connect(host='localhost', port=3306, user='root', password='mysql',database='db_itheima', charset='utf8')
# 獲取游標對象
cursor = conn.cursor()
# 查詢 SQL 語句
sql = "select * from students;"
# 執(zhí)行 SQL 語句 返回值就是 SQL 語句在執(zhí)行過程中影響的行數(shù)
row_count = cursor.execute(sql)
print("SQL 語句執(zhí)行影響的行數(shù)%d" % row_count)
# 取出結(jié)果集中一行數(shù)據(jù), 例如:(1, '張三')
# print(cursor.fetchone())
# 取出結(jié)果集中的所有數(shù)據(jù), 例如:((1, '張三'), (2, '李四'), (3, '王五'))
for line in cursor.fetchall():
print(line)
# 關(guān)閉游標
cursor.close()
# 關(guān)閉連接
conn.close()☆ pymysql完成對數(shù)據(jù)的增刪改
import pymysql
# 創(chuàng)建連接對象
conn = pymysql.connect(host='localhost', port=3306, user='root', password='mysql',database='db_itheima', charset='utf8')
# 獲取游標對象
cursor = conn.cursor()
try:
# 添加 SQL 語句
# sql = "insert into students(name) values('劉璐'), ('王美麗');"
# 刪除 SQ L語句
# sql = "delete from students where id = 5;"
# 修改 SQL 語句
sql = "update students set name = '王鐵蛋' where id = 6;"
# 執(zhí)行 SQL 語句
row_count = cursor.execute(sql)
print("SQL 語句執(zhí)行影響的行數(shù)%d" % row_count)
# 提交數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫
conn.commit()
except Exception as e:
# 回滾數(shù)據(jù)， 即撤銷剛剛的SQL語句操作
conn.rollback()
# 關(guān)閉游標
cursor.close()
# 關(guān)閉連接
conn.close()說明:
- conn.commit() 表示將修改操作提交到數(shù)據(jù)庫
- conn.rollback() 表示回滾數(shù)據(jù)
☆ pymysql實現(xiàn)安全連接操作（擴展）
from pymysql import connect
def main():
find_name = input("請輸入物品名稱：")
# 創(chuàng)建Connection連接
conn = connect(host='localhost',port=3306,user='root',password='mysql',database='db_itheima',charset='utf8')
# 獲得Cursor對象
cs1 = conn.cursor()
# 非安全的方式
# 輸入 ' or 1 = 1 or ' (單引號也要輸入)
# sql = "select * from goods where name='%s'" % find_name
# print("""sql===>%s<====""" % sql)
# # 執(zhí)行select語句，并返回受影響的行數(shù)：查詢所有數(shù)據(jù)
# count = cs1.execute(sql)
# 安全的方式
# 構(gòu)造參數(shù)列表
params = [find_name]
# 執(zhí)行select語句，并返回受影響的行數(shù)：查詢所有數(shù)據(jù)
count = cs1.execute("select * from goods where name=%s", params)
# 注意：
# 如果要是有多個參數(shù)，需要進行參數(shù)化
# 那么params = [數(shù)值1, 數(shù)值2....]，此時sql語句中有多個%s即可
# %s 不需要帶引號
# 打印受影響的行數(shù)
print(count)
# 獲取查詢的結(jié)果
# result = cs1.fetchone()
result = cs1.fetchall()
# 打印查詢的結(jié)果
print(result)
# 關(guān)閉Cursor對象
cs1.close()
# 關(guān)閉Connection對象
conn.close()
if __name__ == '__main__':
main()_name
# print(“”“sql===>%s<====”“” % sql)
# # 執(zhí)行select語句，并返回受影響的行數(shù)：查詢所有數(shù)據(jù)
# count = cs1.execute(sql)
# 安全的方式
# 構(gòu)造參數(shù)列表
params = [find_name]
# 執(zhí)行select語句，并返回受影響的行數(shù)：查詢所有數(shù)據(jù)
count = cs1.execute("select * from goods where name=%s", params)
# 注意：
# 如果要是有多個參數(shù)，需要進行參數(shù)化
# 那么params = [數(shù)值1, 數(shù)值2....]，此時sql語句中有多個%s即可
# %s 不需要帶引號
# 打印受影響的行數(shù)
print(count)
# 獲取查詢的結(jié)果
# result = cs1.fetchone()
result = cs1.fetchall()
# 打印查詢的結(jié)果
print(result)
# 關(guān)閉Cursor對象
cs1.close()
# 關(guān)閉Connection對象
conn.close()if name == ‘main’:
main()
到此這篇關(guān)于Python閉包裝飾器的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python閉包裝飾器內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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