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詳細(xì)教程地址：Day4 - Python基礎(chǔ)4 | python裝飾器

一、裝飾器

1.1 定義

裝飾器本質(zhì)是函數(shù)，（裝飾其他函數(shù)）為其他函數(shù)添加附加功能。
原則：

1. 不能修改被裝飾的函數(shù)的源代碼
2. 不能修改被裝飾的函數(shù)的調(diào)用方式

1.2 實(shí)現(xiàn)裝飾器的知識(shí)儲(chǔ)備：

1.2.1 函數(shù)即“變量”

1.2.2 高階函數(shù)：

• 把一個(gè)函數(shù)名當(dāng)做實(shí)參傳給另外一個(gè)函數(shù)，可以在不修改被裝飾函數(shù)源代碼的情況下為其添加功能。

import time
def bar():
   time.sleep(3)
   print("in the bar")

def test1(func):
   start_time = time.time()
   func()  # 就是bar()荚斯，但是改變了函數(shù)的調(diào)用方式
   stop_time = time.time()
   print("the func is running in %s second." % (stop_time - start_time))

test1(bar)      # 相當(dāng)于func = bar

• 返回值中包含函數(shù)名，不修改函數(shù)的調(diào)用方式查牌。

import time
def bar():
   time.sleep(3)
   print("in the bar")
def test2(func):
   print(func)
   return func

# print(test2(bar))
bar = test2(bar)     # 將bar的內(nèi)存地址重新給回到bar

• 嵌套函數(shù)
  在一個(gè)函數(shù)的函數(shù)體內(nèi)用def去聲明一個(gè)函數(shù)

1.3 實(shí)現(xiàn)裝飾器

高階函數(shù) + 嵌套函數(shù) => 裝飾器
@裝飾器名 # 加在要用裝飾器函數(shù)的頭部

import time

def timer(func):        # timer(test1)  func = test1
   def deco():
       start_time = time.time()
       func()
       stop_time = time.time()
       print("Func is running %s second.." % (stop_time - start_time))
   return deco

@timer  # test1 = timer(test1)
def test1():
   time.sleep(3)
   print("in the test1")

test1()

被裝飾函數(shù)可能出現(xiàn)所需參數(shù)數(shù)量不等的情況事期，通用寫法如下：

import time

def timer(func):        # timer(test1)  func = test1
   def deco(*args, **kwargs):
       start_time = time.time()
       res = func(*args, **kwargs)
       stop_time = time.time()
       print("Func is running %s second.." % (stop_time - start_time))
       return res    # 返回被裝飾函數(shù)的值
   return deco

@timer  # test1 = timer(test1)
def test1():
   time.sleep(3)
   print("in the test1")

@timer  # test2 = timer(test2)
def test2(name, age):
   time.sleep(3)
   print("in the test2", name, age)

test1()
test2("Alice", 18)

1.4 分情況使用裝飾器的不同功能

其他類似，最外層加裝一層

import time
user, passwd = 'alice', '1234'
def auth(auth_type):
   print("auth func:", auth_type)
   def outer_wrapper(func):
       def wrapper(*args, **kwargs):
           print("wrapper func args:", *args, **kwargs)
           if auth_type == 'local':
               username = input("Username:").strip()
               password = input("Password:").strip()
               if user == username and passwd == password:
                   print("Welcome back! %s" % username)
                   res = func(*args, **kwargs)
                   print("---------Complete authentication---------")
                   return res
               else:
                   exit("Invalid username or password.")
           elif auth_type == 'ldap':
               print("Are you kidding me?")
       return wrapper
   return outer_wrapper

def index():
   print("Welcome to index page.")

@auth(auth_type="local")
def home():
   print("Welcome to home page.")

@auth(auth_type='ldap')
def forum():
   print("Welcome to forum page.")

index()
home()
forum()

二纸颜、列表生成式刑赶，迭代器&生成器

2.1 列表生成式

生成一個(gè)含有數(shù)字1-10的列表，并且每個(gè)數(shù)字要 * 2

# 1.循環(huán)
li = []
for i in range(1, 11):
    li.append(i * 2)
print(li)

代碼簡(jiǎn)潔的列表生成式

# 2.列表生成式
li2 = [i * 2 for i in range(1, 11)]
print(li2)

for循環(huán)后面還可以加上if判斷

# 3.for循環(huán)后面還可以加上if判斷
li3 = [i * i for i in range(1, 11) if i % 2 == 0]   # 生成1-10的平方切且可以被2整除的列表
print(li3)

2.2 generator生成器

在Python中懂衩，這種一邊循環(huán)一邊計(jì)算的機(jī)制，稱為生成器：generator。

2.2.1 生成器特性

1. 生成器只有在調(diào)用時(shí)才會(huì)生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)浊洞。
2. 只記錄當(dāng)前的位置牵敷。
3. 只有一個(gè)__next__()方法。（2.7為next()）

2.2.1 創(chuàng)建生成器

創(chuàng)建一個(gè)generator法希，有很多種方法枷餐。
第一種方法很簡(jiǎn)單，只要把一個(gè)列表生成式的[]改成()苫亦，就創(chuàng)建了一個(gè)generator：

>>> l = [x * x for x in range(10)]
>>> l
[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
>>> g = (x * x for x in range(10))
>>> g
<generator object <genexpr> at 0x000002256EAB2E60>

可以通過next()函數(shù)獲得generator的下一個(gè)返回值毛肋，由于generator保存的是算法，每次調(diào)用next(g)屋剑，就計(jì)算出g的下一個(gè)元素的值润匙，直到計(jì)算到最后一個(gè)元素，沒有更多的元素時(shí)唉匾，拋出StopIteration的錯(cuò)誤孕讳。

>>> next(g)
0
>>> next(g)
1
>>> next(g)
4
>>> next(g)
9
>>> next(g)
16
>>> next(g)
25
>>> next(g)
36
>>> next(g)
49
>>> next(g)
64
>>> next(g)
81
>>> next(g)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

但不斷調(diào)用next(g)實(shí)在是太變態(tài)了，正確的方法是使用for循環(huán)巍膘，因?yàn)間enerator也是可迭代對(duì)象：

>>> g = (x * x for x in range(10))
>>> for n in g:
...     print(n)
...
0
1
4
9
16
25
36
49
64
81

通過for循環(huán)來迭代generator厂财，不需要關(guān)心StopIteration的錯(cuò)誤。
generator非常強(qiáng)大峡懈。如果推算的算法比較復(fù)雜璃饱，用類似列表生成式的for循環(huán)無法實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，還可以用函數(shù)來實(shí)現(xiàn)肪康。
比如荚恶，著名的斐波拉契數(shù)列（Fibonacci），除第一個(gè)和第二個(gè)數(shù)外梅鹦，任意一個(gè)數(shù)都可由前兩個(gè)數(shù)相加得到：1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ...

def fib(max):
   n, a, b = 0, 0, 1
   while n < max:
       print(b)
       a, b = b, a + b
       n = n + 1
   return 'done'

可以輸出斐波那契數(shù)列的前N個(gè)數(shù)：

>>> fib(10)
1
1
2
3
5
8
13
21
34
55
done

上面的函數(shù)和generator僅一步之遙裆甩。要把fib函數(shù)變成generator，只需要把print(b)改為yield b就可以了：

def fib(max):
   n, a, b = 0, 0, 1
   while n < max:
       #print(b)
       yield  b
       a, b = b, a + b
       n += 1

同樣的齐唆，把函數(shù)改成generator后嗤栓，可以使用__next__()來獲取下一個(gè)返回值，或者使用for循環(huán)來迭代箍邮。
通過yield實(shí)現(xiàn)在單線程的情況下實(shí)現(xiàn)并發(fā)運(yùn)算的效果

import time
def customer(name):
   print("%s 準(zhǔn)備吃包子了!" % name)
   while True:
       baozi = yield
       print("包子[%s]來了茉帅，被[%s]吃了！" % (baozi, name))

def producer(name):
   c = customer('A')
   c2 = customer('B')
   c.__next__()
   c2.__next__()
   print("%s要開始做包子了岸П住堪澎！" % name)
   for i in range(10):
       time.sleep(1)
       print("第%d批包子做好了！" % (i + 1))
       c.send(i + 1)
       c2.send(i + 1)

producer("Will")

三味滞、迭代器

3.1 Iterable可迭代對(duì)象

可以直接作用于for循環(huán)的數(shù)據(jù)類型有以下幾種：

1. 集合數(shù)據(jù)類型樱蛤，如list钮呀、tuple、dict昨凡、set爽醋、str等；
2. generator：包括生成器和帶yield的generator function便脊。
   這些可以直接作用于for循環(huán)的對(duì)象統(tǒng)稱為可迭代對(duì)象：Iterable
   可以使用isinstance()判斷一個(gè)對(duì)象是否是Iterable對(duì)象：

>>> from collections import Iterable
>>> isinstance([], Iterable)
True
>>> isinstance({}, Iterable)
True
>>> isinstance('abc', Iterable)
True
>>> isinstance((x for x in range(10)), Iterable)
True
>>> isinstance(100, Iterable)
False

3.2 Iterator迭代器

生成器不但可以作用于for循環(huán)蚂四，還可以被next()函數(shù)不斷調(diào)用并返回下一個(gè)值，直到最后拋出StopIteration錯(cuò)誤表示無法繼續(xù)返回下一個(gè)值了哪痰。
可以被next()函數(shù)調(diào)用并不斷返回下一個(gè)值的對(duì)象稱為迭代器：Iterator
可以使用isinstance()判斷一個(gè)對(duì)象是否是Iterator對(duì)象：

>>> from collections import Iterator
>>> isinstance((x for x in range(10)), Iterator)
True
>>> isinstance([], Iterator)
False
>>> isinstance({}, Iterator)
False
>>> isinstance('abc', Iterator)
False

3.3 將Iterable可迭代對(duì)象變?yōu)?code>Iterator迭代器

生成器都是Iterator對(duì)象遂赠，但list、dict晌杰、str雖然是Iterable跷睦，卻不是Iterator。
把list乎莉、dict送讲、str等Iterable變成Iterator可以使用iter()函數(shù)：

>>> isinstance(iter([]), Iterator)
True
>>> isinstance(iter('abc'), Iterator)
True

3.4 為什么list、dict惋啃、str等數(shù)據(jù)類型不是Iterator哼鬓？

這是因?yàn)镻ython的Iterator對(duì)象表示的是一個(gè)數(shù)據(jù)流，Iterator對(duì)象可以被next()函數(shù)調(diào)用并不斷返回下一個(gè)數(shù)據(jù)边灭，直到?jīng)]有數(shù)據(jù)時(shí)拋出StopIteration錯(cuò)誤异希。可以把這個(gè)數(shù)據(jù)流看做是一個(gè)有序序列绒瘦，但我們卻不能提前知道序列的長(zhǎng)度称簿，只能不斷通過next()函數(shù)實(shí)現(xiàn)按需計(jì)算下一個(gè)數(shù)據(jù)，所以Iterator的計(jì)算是惰性的惰帽，只有在需要返回下一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)它才會(huì)計(jì)算憨降。
Iterator甚至可以表示一個(gè)無限大的數(shù)據(jù)流，例如全體自然數(shù)该酗。而使用list是永遠(yuǎn)不可能存儲(chǔ)全體自然數(shù)的授药。

3.5 小結(jié)

1. 凡是可作用于for循環(huán)的對(duì)象都是Iterable類型；
2. 凡是可作用于next()函數(shù)的對(duì)象都是Iterator類型呜魄，它們表示一個(gè)惰性計(jì)算的序列悔叽；
3. 集合數(shù)據(jù)類型如list、dict爵嗅、str等是Iterable但不是Iterator娇澎，不過可以通過Iter()函數(shù)獲得一個(gè)Iterator對(duì)象。
4. Python的for循環(huán)本質(zhì)上就是通過不斷調(diào)用next()函數(shù)實(shí)現(xiàn)的睹晒，例如：

for x in [1, 2, 3, 4, 5]:
    pass

五趟庄、匿名函數(shù)

匿名函數(shù)就是不需要顯式的指定函數(shù)

#這段代碼
def calc(n):
    return n**n
print(calc(10))
 
#換成匿名函數(shù)
calc = lambda n:n**n
print(calc(10))

匿名函數(shù)主要是和其它函數(shù)搭配使用的

>>> res = map(lambda x:x**2, [1, 5, 7, 4, 8])
>>> for i in res:print(i)
... 
1
25
49
16
64

四括细、內(nèi)置函數(shù)

內(nèi)置參數(shù)詳解

Built-in Functions

五、軟件目錄結(jié)構(gòu)規(guī)范

5.1 為什么要設(shè)計(jì)好目錄結(jié)構(gòu)?

"項(xiàng)目目錄結(jié)構(gòu)"其實(shí)也是屬于"可讀性和可維護(hù)性"的范疇絮短，我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)層次清晰的目錄結(jié)構(gòu)江兢，就是為了達(dá)到以下兩點(diǎn):

1. 可讀性高: 不熟悉這個(gè)項(xiàng)目的代碼的人，一眼就能看懂目錄結(jié)構(gòu)丁频，知道程序啟動(dòng)腳本是哪個(gè)杉允，測(cè)試目錄在哪兒，配置文件在哪兒等等席里。從而非呈辶祝快速的了解這個(gè)項(xiàng)目。
2. 可維護(hù)性高: 定義好組織規(guī)則后奖磁，維護(hù)者就能很明確地知道改基，新增的哪個(gè)文件和代碼應(yīng)該放在什么目錄之下。這個(gè)好處是咖为，隨著時(shí)間的推移秕狰，代碼/配置的規(guī)模增加，項(xiàng)目結(jié)構(gòu)不會(huì)混亂躁染，仍然能夠組織良好鸣哀。

5.2 目錄組織方式

關(guān)于如何組織一個(gè)較好的Python工程目錄結(jié)構(gòu)，已經(jīng)有一些得到了共識(shí)的目錄結(jié)構(gòu)吞彤。在Stackoverflow的這個(gè)問題上我衬，能看到大家對(duì)Python目錄結(jié)構(gòu)的討論。
假設(shè)你的項(xiàng)目名為foo, 我比較建議的最方便快捷目錄結(jié)構(gòu)這樣就足夠了:

Foo/
|-- bin/
|   |-- foo
|
|-- foo/
|   |-- tests/
|   |   |-- __init__.py
|   |   |-- test_main.py
|   |
|   |-- __init__.py
|   |-- main.py
|
|-- docs/
|   |-- conf.py
|   |-- abc.rst
|
|-- setup.py
|-- requirements.txt
|-- README

簡(jiǎn)要解釋一下:

1. bin/: 存放項(xiàng)目的一些可執(zhí)行文件备畦，當(dāng)然你可以起名script/之類的也行低飒。
2. foo/: 存放項(xiàng)目的所有源代碼。(1) 源代碼中的所有模塊懂盐、包都應(yīng)該放在此目錄褥赊。不要置于頂層目錄。(2) 其子目錄tests/存放單元測(cè)試代碼莉恼； (3) 程序的入口最好命名為main.py拌喉。
3. docs/: 存放一些文檔速那。
4. setup.py: 安裝、部署尿背、打包的腳本端仰。
5. requirements.txt: 存放軟件依賴的外部Python包列表。
6. README: 項(xiàng)目說明文件田藐。

除此之外荔烧，有一些方案給出了更加多的內(nèi)容。比如LICENSE.txt,ChangeLog.txt文件等汽久，我沒有列在這里鹤竭，因?yàn)檫@些東西主要是項(xiàng)目開源的時(shí)候需要用到。如果你想寫一個(gè)開源軟件景醇，目錄該如何組織臀稚，可以參考這篇文章。

關(guān)于README的內(nèi)容
這個(gè)我覺得是每個(gè)項(xiàng)目都應(yīng)該有的一個(gè)文件三痰，目的是能簡(jiǎn)要描述該項(xiàng)目的信息吧寺，讓讀者快速了解這個(gè)項(xiàng)目。
它需要說明以下幾個(gè)事項(xiàng):

1. 軟件定位散劫，軟件的基本功能稚机。
2. 運(yùn)行代碼的方法: 安裝環(huán)境、啟動(dòng)命令等舷丹。
3. 簡(jiǎn)要的使用說明抒钱。
4. 代碼目錄結(jié)構(gòu)說明，更詳細(xì)點(diǎn)可以說明軟件的基本原理颜凯。
5. 常見問題說明谋币。

可以參考Redis源碼中Readme的寫法，這里面簡(jiǎn)潔但是清晰的描述了Redis功能和源碼結(jié)構(gòu)症概。

不同目錄間進(jìn)行模塊調(diào)用

調(diào)用目錄

作業(yè)：?jiǎn)T工信息表程序 - 詳細(xì)描述參考

1. 實(shí)現(xiàn)增刪改查操作：
2. 可進(jìn)行模糊查詢蕾额，語(yǔ)法至少支持下面3種:
   select name,age from staff_table where age > 22
   select * from staff_table where dept = "IT"
   select * from staff_table where enroll_date like "2013"
3. 查到的信息，打印后彼城，最后面還要顯示查到的條數(shù)
4. 可創(chuàng)建新員工紀(jì)錄诅蝶，以phone做唯一鍵，staff_id需自增
5. 可刪除指定員工信息紀(jì)錄募壕，輸入員工id调炬，即可刪除
6. 可修改員工信息，語(yǔ)法如下:
   UPDATE staff_table SET dept = "Market" WHERE where dept = "IT"