10

当函数的参数个数太多，需要简化时，使用functools.partial可以创建一个新的函数，这个新函数可以固定住原函数的部分参数，从而在调用时更简单。

5.4.4 闭包

闭包就是一种函数的嵌套，首先定义了一个函数，称之为外部函数。在这个外部函数体中又定义了一个内部函数，并且这个内部函数体中使用到了外部函数的变量。外部函数最后return了内部函数。那么这个外部函数以及内部函数就构成了一个特殊的对象，称之为闭包。
闭包避免了使用全局变量，使得局部变量在函数外被访问成为可能，相比较面向对象，不用继承那么多的额外方法，闭包占用了更少的空间。
闭包示例

a = 1


def out_fun(b):
    c = 3

    def in_fun(d):
        print(a + b + c + d)

    return in_fun


infun = out_fun(2)
infun(4)

10

可以看到，在内部函数in_fun中访问到了全局变量a、外部函数out_fun的局部变量c以及参数b。

5.4.4.2 装饰器

装饰器(decorator)的本质：函数闭包(function closure)的语法糖(Syntactic sugar)。通过给函数装饰，可以加强函数的功能或者增加原本函数没有的功能。
装饰器在第一次调用被装饰函数时进行增强，并且只增强一次。
让我们先从一个简单的函数开始吧。假设现在有一个函数，用来计算从1到100累加之和，并输出结果。为了避免计算太快，我们在使用循环累加时设置等待0.01秒，函数定义如下：

def mysum1():
    from time import sleep
    total = 0
    for _ in range(101):
        sleep(0.01)
        total += _
    print(total)

mysum1()

5050

此时，如果我们想要知道调用这个函数执行一共花了多少时间，我们可以在执行前后获取时间再经过计算得到，也可以通过改造函数，在函数内部函数体前后获取时间计算得到。但是这两种方法都比较麻烦，尤其是第二种方法，需要侵入式修改函数代码。
这个时候就可以通过为函数添加装饰器来实现了。下面是创建装饰器的一般方法：
装饰器的简单定义

def decorator1(func):

    def inner():
        print('在这里执行被装饰函数执行前的增强操作')

        func()  # 执行被装饰的函数

        print('在这里执行被装饰函数执行前的增强操作')

    return inner

从上面可以看出，装饰器也是一个函数。只不过装饰器接收的参数是被装饰的函数。然后再装饰器内部定义一个函数，该内部函数体中执行要增强的操作代码以及执行被装饰的函数。最后再return该内部函数。
接下来是用装饰器来对某个函数进行装饰。我们以上面定义的mysum1函数来进行装饰：
装饰器的使用

@decorator1
def mysum1():
    from time import sleep
    total = 0
    for _ in range(101):
        sleep(0.01)
        total += _
    print(total)
mysum1()

在这里执行被装饰函数执行前的增强操作
5050
在这里执行被装饰函数执行前的增强操作

由上面可以看出，如果要装饰某个函数，只需要在定义这个函数时，在def语句的上一行添加@装饰器函数即可。
对于装饰器装饰一个函数：

@decorator
def myfun():
    print("hello")

上面的代码等价于：

def myfun():
    print("hello")
   
myfun = decorator(myfun)

当一个装饰器装饰函数时，函数的功能增强了，因为在调用这个函数时，实际上调用的是在定义装饰器函数时，其内部函数。而此时内部函数是由增强功能命令和原被装饰函数组成。
创建一个统计函数运行时长的装饰器

import time


def decorator1(func):
    def inner():
        begin = time.time()

        func()  # 执行被装饰的函数

        end = time.time()
        print(f"函数`{func.__name__}`运行的总时间为：{end - begin:.3} 秒")

    return inner


@decorator1
def mysum1():
    from time import sleep
    total = 0
    for _ in range(101):
        sleep(0.01)
        total += _
    print(total)


mysum1()

5050
函数mysum1运行的总时间为：1.59 秒

5.4.4.2.2 被装饰函数接收参数

在上面的例子中，通过装饰器函数decorator装饰的函数是不能有输入参数的，在实际使用中并不是很方便。
通过对装饰器进行改造可以避免这种情况，从而使装饰器函数有更广泛的用途。
装饰器定义：让被装饰函数接收参数

import time


def decorator2(func):
    def inner(*args, **kwargs):
        begin = time.time()

        func(*args, **kwargs)  # 执行被装饰的函数

        end = time.time()
        print(f"函数`{func.__name__}`运行的总时间为：{end - begin:.3}")

    return inner

需要改造的地方：
1、为装饰器函数decorator的内部函数inner在定义时增加收集位置形参和收集关键字形参
2、在装饰器函数decorator的内部函数inner函数体中，执行被装饰器装饰的函数func时，通过参数解包的方式传入参数。
装饰带有参数的函数：

@decorator2
def mysum2(a, b):
    from time import sleep
    total = a
    for _ in range(total + 1, b + 1):
        sleep(0.01)
        total += _
    print(total)


mysum2(1, 100)

5050
函数mysum1运行的总时间为：1.56

5.4.4.2.3 装饰器函数接收参数

通过上面对装饰器进行改造，可以使的被装饰的函数可以输入参数。上面的装饰器函数decorator2可以计算被装饰的函数执行时间，但是只能获取到执行一次的时间。如果想要通过参数获取执行任一次的时间，则需要使得装饰器可以接收参数。
装饰器定义：装饰器接收参数