python裝飾器如何限制函數調用次數

小編給大家分享一下python裝飾器如何限制函數調用次數，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

裝飾器分為帶參數得裝飾器以及不帶參數得裝飾器。

#不帶參數的裝飾器
@dec1
@dec2
def func():
  ...
#這個函數聲明等價于
func = dec1(dec2(func))
#帶參數的裝飾器
@dec(some_args)
def func():
  ...
#這個函數聲明等價于
func = dec(some_args)(func)

不帶參數的裝飾器需要注意的一些細節

1. 關于裝飾器函數(decorator)本身

因此一個裝飾器一般對應兩個函數，一個是decorator函數，用來進行一些初始化操作處理，一個是decorated_func用來實現對被裝飾的函數func的額外處理。并且為了保持對func的引用，decorated_func一般作為decorator的內部函數

def decorator(func):
  def decorator_func()
    func()
  return decorated_func

decorator函數只在函數聲明的時候被調用一次

裝飾器實際上是語法糖，在聲明函數之后就會被調用，產生decorated_func，并把func符號的引用替換為decorated_func。之后每次調用func函數，實際調用的是decorated_func(這個很重要，裝飾之后，其實每次調用的是decorated_func)。

>>> def decorator(func):
...   def decorated_func():
...     func(1)
...   return decorated_func
... 
#聲明時就被調用
>>> @decorator
... def func(x):
...   print x
... 
decorator being called 
#使用func()函數實際上使用的是decorated_func函數
>>> func()
1
>>> func.__name__
'decorated_func'

如果要保證返回的decorated_func的函數名與func的函數名相同，應當在decorator函數返回decorated_func之前，加入decorated_func.name = func.name， 另外functools模塊提供了wraps裝飾器，可以完成這一動作。

#@wraps(func)的操作相當于
#在return decorated_func之前，執行
#decorated_func.__name__ = func.__name__
#func作為裝飾器參數傳入， 
#decorated_func則作為wraps返回的函數的參數傳入
>>> def decorator(func):
...   @wraps(func)
...   def decorated_func():
...     func(1)
...   return decorated_func
... 
#聲明時就被調用
>>> @decorator
... def func(x):
...   print x
... 
decorator being called 
#使用func()函數實際上使用的是decorated_func函數
>>> func()
1
>>> func.__name__
'func'

decorator函數局部變量的妙用

因為closure的特性（詳見(1)部分閉包部分的詳解），decorator聲明的變量會被decorated_func.func_closure引用，所以調用了decorator方法結束之后，decorator方法的局部變量也不會被回收，因此可以用decorator方法的局部變量作為計數器，緩存等等。

值得注意的是，如果要改變變量的值，該變量一定要是可變對象，因此就算是計數器，也應當用列表來實現。并且聲明一次函數調用一次decorator函數，所以不同函數的計數器之間互不沖突，例如：

#!/usr/bin/env python
#filename decorator.py
def decorator(func):
  #注意這里使用可變對象
  a = [0]
  def decorated_func(*args,**keyargs):
    func(*args, **keyargs)
    #因為閉包是淺拷貝，如果是不可變對象，每次調用完成后符號都會被清空，導致錯誤
    a[0] += 1
    print "%s have bing called %d times" % (func.__name__, a[0])
  return decorated_func
@decorator
def func(x):
  print x
@decorator
def theOtherFunc(x):
  print x

下面我們開始寫代碼：

#coding=UTF-8
#!/usr/bin/env python
#filename decorator.py
import time
from functools import wraps
def decorator(func):
  "cache for function result, which is immutable with fixed arguments"
  print "initial cache for %s" % func.__name__
  cache = {}
  @wraps(func)
  def decorated_func(*args,**kwargs):
    # 函數的名稱作為key
    key = func.__name__
    result = None
    #判斷是否存在緩存
    if key in cache.keys():
      (result, updateTime) = cache[key]
      #過期時間固定為10秒
      if time.time() -updateTime < 10:
        print "limit call 10s", key
        result = updateTime
      else :
        print "cache expired !!! can call "
        result = None
    else:
      print "no cache for ", key
    #如果過期，或則沒有緩存調用方法
    if result is None:
      result = func(*args, **kwargs)
      cache[key] = (result, time.time())
    return result
  return decorated_func
@decorator
def func(x):
  print 'call func'

隨便測試了下，基本沒有問題。

>>> from decorator import func
initial cache for func
>>> func(1)
no cache for func
call func
>>> func(1)
limit call 10s func
1488082913.239092
>>> func(1)
cache expired !!! can call
call func
>>> func(1)
limit call 10s func
1488082923.298204
>>> func(1)
cache expired !!! can call
call func
>>> func(1)
limit call 10s func
1488082935.165979
>>> func(1)
limit call 10s func
1488082935.165979

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