python学习之路-day4-装饰器&json&pickle

本节内容

  1. 迭代器&生成器
  2. 装饰器
  3. Json & pickle 数据序列化

一、生成器

1、列表生成式

>>> L = [x * x for x in range(10)]

>>> L

[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

2、生成器

只有在调用时才会生成相应的数据,只有一个方法:__next__()方法。next(),也就是又next方法的

生成器

通过列表生成式,我们可以直接创建一个列表。但是,受到内存限制,列表容量肯定是有限的。而且,创建一个包含100万个元素的列表,不仅占用很大的存储空间,如果我们仅仅需要访问前面几个元素,那后面绝大多数元素占用的空间都白白浪费了。

所以,如果列表元素可以按照某种算法推算出来,那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢?这样就不必创建完整的list,从而节省大量的空间。在Python中,这种一边循环一边计算的机制,称为生成器:generator。

要创建一个generator,有很多种方法。第一种方法很简单,只要把一个列表生成式的[]改成(),就创建了一个generator:

 >>> L = [x * x for x in range()]

 >>> L

 [, , , , , , , , , ]

 >>> g = (x * x for x in range())

 >>> g

 <generator object <genexpr> at 0x1022ef630> 

创建Lg的区别仅在于最外层的[]()L是一个list,而g是一个generator。

我们可以直接打印出list的每一个元素,但我们怎么打印出generator的每一个元素呢?

如果要一个一个打印出来,可以通过next()函数获得generator的下一个返回值:

 >>> next(g)

 >>> next(g)

 >>> next(g)

 >>> next(g)

 >>> next(g)

 >>> next(g)

 >>> next(g)

 >>> next(g)

 >>> next(g)

 >>> next(g)

 >>> next(g)

 Traceback (most recent call last):

   File "<stdin>", line 1, in <module>

 StopIteration

 如果一个函数定义中包含yield关键字,那么这个函数就不再是一个普通函数,而是一个generator:

普通函数:

  1 def fib(max):
2 n,a,b = 0,0,1
3 while n<max:
4 print(b)
5 #yield b
6 a,b=b,a+b
7 n = n+1
8 return 'done'
9 t = fib(11)
10 print(t)
11 输出结果:
12 1
13 1
14 2
15 3
16 5
17 8
18 13
19 21
20 34
21 55
22 89
23 done 上面函数变成生成器,只需要把print(b)改为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 = n+1 return 'done' t = fib(11) print(t) 输出结果: <generator object fib at 0x00000000010F59E8>

注:赋值语句:
a, b = b, a + b

相当于:

 t = (b, a + b) # t是一个tuple
a = t[0]
b = t[1]

这里,最难理解的就是generator和函数的执行流程不一样。函数是顺序执行,遇到return语句或者最后一行函数语句就返回。而变成generator的函数,在每次调用next()的时候执行,遇到yield语句返回,再次执行时从上次返回的yield语句处继续执行。

变成生成器之后并没有运行,而是在要输出的时候才运行:(每次next,输出一次)

def fib(max):
n,a,b = 0,0,1
while n<max:
#print(b)
yield b #碰到yield,程序中断, 出到函数外面在遇到next的时候在回来接着往下走 a,b=b,a+b
n = n+1
return 'done'
t = fib(11)
print(t)
print(t.__next__())
print(t.__next__())
print(t.__next__())
print("---------")
print(t.__next__())
输出结果:
1
1
2
---------
3

再来一例:

 def consumer(name):
print("%s 准备吃包子啦!" %name)
while True:
baozi = yield #碰到yield退出程序,遇到c.__next__()时在进来继续往下走
print("包子[%s]来了,被【%s】吃了!" %(baozi,name))
c = consumer("lsp")
c.__next__()
c.__next__()
c.__next__()
c.__next__() 输出结果:
lsp 准备吃包子啦!
包子[None]来了,被【lsp】吃了!
#yield是none值,可以通过send给yield传值,见下例
包子[None]来了,被【lsp】吃了!
包子[None]来了,被【lsp】吃了!

**最后一例**

import time
def consumer(name):
print("%s 准备吃包子啦!" %name)
while True:
baozi = yield #碰到yield退出程序,遇到c.__next__()或者(send)时在进来继续往下走(只要有yield就是生成器)
print("包子[%s]来了,被【%s】吃了!" %(baozi,name))
def producer(name):
c=consumer('lw') #因为是生成器,所以不会输出任何东西
c2 = consumer('lsp')
c.__next__() #输出lw准备吃包子了
c2.__next__() #输出lsp准备吃包子了
print("我开始准备做包子了!") #输出我开始做包子了
for i in range(3): #循环
time.sleep(1) #sleep 1秒
print("做了1个包子") #做了一个包子
c.send(i) #将i的值传给yield
c2.send(i) #将i的值传给yield
producer("alex") #调用函数
输出结果:
lw 准备吃包子啦!
lsp 准备吃包子啦!
我开始准备做包子了!
做了1个包子
包子[0]来了,被【lw】吃了!
包子[0]来了,被【lsp】吃了!
做了1个包子
包子[1]来了,被【lw】吃了!
包子[1]来了,被【lsp】吃了!
做了1个包子
包子[2]来了,被【lw】吃了!
包子[2]来了,被【lsp】吃了!

二、迭代器

可以被next()函数调用并不断返回下一个值的对象称为迭代器:Iterator。

这些可以直接作用于for循环的对象统称为可迭代对象:Iterable

只要有next的方法,就一定是一个迭代器

for line in f:   #就是一个迭代器

接上面生成器的例子:

 def fib(max):
n,a,b = 0,0,1
while n<max:
#print(b)
yield b
a,b=b,a+b
n = n+1
return 'done'
t = fib(11)
for i in t:
print(i)
输出结果:
1
1
2
3
5
8
13
21
34
55
89

三、装饰器

装饰器:本质是函数(装饰其他函数),就是为其他函数添加附加功能

原则:

  1. 不能修改被修饰的函数的源代码
  2. 不能修改被装饰的函数的调用方式

原函数代码和调用方式 不变,不知道有装饰器在装饰他(一句话,源函数代码和调用方式一点都不变,实现改变功能的函数,即是装饰器)

例一:

import time
def bar(): #原函数
time.sleep(3)
print('in the bar')
def test1(func):
start_time=time.time()
func() #调用函数bar,因为func= bar,所以这里func()== bar(),即调用上面的函数
stop_time=time.time()
print("the func time is %s" %(stop_time-start_time)) #bar() #原函数调用方式
test1(bar) #调用函数test1,func = bar ,这样虽然实现了修改原函数功能,但是调用方式改变了

例二:

     原函数:
import time
def test1(): # 原函数1
print("this is test1")
def test2(): #原函数2
print("this is test2")
test1() #原函数调用方式
test2() #原函数调用方式
-----------------------------
加装饰器(加功能:程序运行时间) import time
def timer(func):
def deco():
start_time = time.time()
func() #test1 = func()--->test1() //#test2 = func()--->test2()
stop_time = time.time()
print("the func run time is %s" %(stop_time-start_time))
return deco #将deco的函数的内存地址返回,就是test1 == deco函数的内存地址!
@timer #test1=timer(test1) test1 == deco函数的内存地址!
def test1(): #test1 == deco函数的内存地址!test1()即执行deco函数,真正的test1()到deco函数里面遇到func()才会执行
time.sleep(1)
print("this is test1")
@timer #test2=timer(test1)
def test2():
time.sleep(1)
print("this is test2")
test1()
test2()

 终极装饰器:

 # __author__ = 'lw'
import time
user,passwd = 'lw','lw123'
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 username == user and passwd == password:
print("\033[32;1mUser has passwd authentication\033[0m")
res = func(*args,**kwargs) #from home
print("---after authentication")
return res
else:
exit("\033[31;1mInvalid username or password\033[0m")
elif auth_type == "ldap":
print("welcome to ldap")
return wrapper
return outer_wrapper
def index():
print("welcome to index page")
@auth(auth_type="local") #home = wrapper()
def home():
print("welcome to home page")
return "from home"
def bbs():
print("welcome to bbs page")
index()
print(home()) #wrapper()
bbs()

四、 json&&pickle

JSON(JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式。它基于JavaScript(Standard ECMA-262 3rd Edition - December 1999)的一个子集。 JSON采用完全独立于语言的文本格式,但是也使用了类似于C语言家族的习惯(包括C, C++, C#, Java, JavaScript, Perl, Python等)。这些特性使JSON成为理想的数据交换语言。易于人阅读和编写,同时也易于机器解析和生成。

json在所以语言中通用

引用模块

import json

重要函数

  • 编码:把一个Python对象编码转换成Json字符串   json.dumps()
  • 解码:把Json格式字符串解码转换成Python对象   json.loads()

例子

序列化

将内存中的信息写入到文件

#!/usr/bin/python

import json
info = { 'name':'alex',
'age':'22'
}
f = open("test.txt","w") f.write(json.dumps(info)) f.close()
[root@test1 python]#

反序列化

将文件中的信息读取出来

[root@test1 python]# cat fanxuliehua.py
#!/usr/bin/python import json
f = open("test.txt","r") data = json.loads(f.read()) print(data)
print(data["name"]) [root@test1 python]# python fanxuliehua.py
{u'age': u'22', u'name': u'alex'}
alex
[root@test1 python]#

json只能序列化简单的数据类型,不能反序列化函数等复杂的数据类型,想要序列化复杂的数据,需要使用pickle,用法和json完全一样,只是序列化的时候变成二进制类型,即在打开文件的时候要用wb和rb

pickle.dump(info,f) ==f.write(pickle.dumps(info))

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