【跟着AI学Python】Python进阶:装饰器与上下文管理器

# decorators.pyimport timefrom functools import wrapsdef timer(func):    """计时装饰器：打印函数执行时间"""    @wraps(func)  # 保留原函数元信息（如 __name__, __doc__）    def wrapper(*args, **kwargs):        start = time.time()        result = func(*args, **kwargs)        end = time.time()        print(f"⏱️  {func.__name__} 耗时: {end - start:.4f} 秒")        return result    return wrapper# 使用示例@timerdef slow_function():    time.sleep(1)    return "完成"print(slow_function())  # 输出: ⏱️ slow_function 耗时: 1.0042 秒

def timer_with_label(label="执行"):    """可自定义标签的计时装饰器"""    def decorator(func):        @wraps(func)        def wrapper(*args, **kwargs):            start = time.time()            result = func(*args, **kwargs)            end = time.time()            print(f"⏱️  [{label}] {func.__name__}: {end - start:.4f} 秒")            return result        return wrapper    return decorator# 使用@timer_with_label("数据处理")def process_data():    time.sleep(0.5)process_data()  # 输出: ⏱️ [数据处理] process_data: 0.5021 秒

class CountCalls:    """类装饰器：统计函数调用次数"""    def __init__(self, func):        self.func = func        self.count = 0    def __call__(self, *args, **kwargs):        self.count += 1        print(f"📞 {self.func.__name__} 已被调用 {self.count} 次")        return self.func(*args, **kwargs)@CountCallsdef say_hello():    print("Hello!")say_hello()  # 📞 say_hello 已被调用 1 次say_hello()  # 📞 say_hello 已被调用 2 次

def read_file_bad(filename):    f = open(filename)    data = f.read()    # 如果这里发生异常，f.close() 不会执行！    f.close()    return data

def read_file_good(filename):    with open(filename) as f:        return f.read()    # 自动调用 f.close()

# context_managers.pyclass SafeFileReader:    """自定义文件读取上下文管理器"""    def __init__(self, filename, mode = 'r', encoding="utf-8"):        if mode not in ('r', 'w', 'a', 'r+', 'w+', 'a+'):            raise ValueError(f"不支持的文件模式: {mode}")        self.filename = filename        self.mode = mode        self.encoding = encoding        self.file = None    def __enter__(self):        """进入 with 块时打开文件"""        action = {            'r': '读取',            'w': '写入（覆盖）',            'a': '追加',            'r+': '读写',            'w+': '读写（覆盖）',            'a+': '读写（追加）'        }.get(self.mode, '操作')        """进入 with 块时调用"""        print(f"📂 打开文件: {self.filename}")        self.file = open(self.filename,mode=self.mode, encoding=self.encoding)        return self.file  # 返回给 as 变量    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):        """退出 with 块时调用（无论是否异常）"""        if self.file:            self.file.close()            print(f"🗑️  关闭文件: {self.filename}")        # 返回 False 表示不抑制异常（默认行为）        return False# 使用try:    with SafeFileReader("test.txt") as f:        content = f.read()        print("内容:", content[:50])except FileNotFoundError:    print("❌ 文件未找到")

# bank.pyfrom decorators import timerclass BankAccount:    # ...    @timer    def deposit(self, amount):        # 模拟复杂校验（实际可能涉及风控、日志等）        time.sleep(0.01)        self._balance += amount        return True

# bank.pyfrom context_managers import SafeFileReaderimport jsondef load_accounts():    try:        with SafeFileReader("data/accounts.jsonl") as f:            for line in f:                yield json.loads(line.strip())    except FileNotFoundError:        logger.warning("账户文件不存在，返回空")        return

# main.pyfrom decorators import timer, timer_with_labelfrom context_managers import SafeFileReader# 测试装饰器@timerdef calculate_sum(n):    return sum(range(n))result = calculate_sum(1000000)  # ⏱️ calculate_sum 耗时: 0.0421 秒# 测试上下文管理器with SafeFileReader("example.txt", "w") as f:    f.write("Hello, Context Manager!")with SafeFileReader("example.txt") as f:    print("读取内容:", f.read())  # 📂 打开... 🗑️ 关闭...

@timerdef foo():    pass# 等价于foo = timer(foo)