Python模块 adorner 的使用示例

模块介绍

adorner 是一个现代轻量级的 Python 装饰器辅助模块。

目前该模块仅实现了 4 个类,对应着 4 个功能:制造装饰器执行计时函数缓存捕获重试

仓库地址:https://github.com/gupingan/adorner

安装

该模块可在上方仓库中的 Releases 页面下载 tar.gz 文件后离线安装,也可以通过包管理工具进行下载安装:

pip install adorner 

也可以尝试下方这个命令:

pip install adorner -i http://mirrors.cloud.tencent.com/pypi/simple/ 

或者更换为: https://mirrors.cloud.tencent.com/pypi/simple/


Decorator

Decorator 类用于标记装饰器函数,使装饰器的构造更简单。它允许你定义一个装饰器并将其应用到函数上,简化了装饰器的创建和使用过程。

源码注释

class Decorator(object):     def __init__(self, decorator=None):         self.decorator = decorator or (lambda s: s.execute())  # 是传入的装饰器函数,如果没有传入,则默认使用一个简单的 lambda 函数,该函数调用 self.execute()。         self.function = None  # 用于存储被装饰的函数。         # args 和 .kwargs 分别用于存储传递给被装饰函数的位置参数和关键字参数。         self.args = tuple()         self.kwargs = dict()      def __call__(self, function):         """         这里是关键部分         __call__ 可使得类的实例可以像函数一样被调用。         接收一个函数 function 作为参数,并返回一个 wrapper 函数。         wrapper 函数内部将被装饰的函数及其参数存储在 self.function、self.args 和 self.kwargs 中,然后调用 self.decorator(self)。         functools.wraps(function) 用于保持被装饰函数的元数据(如函数名和文档字符串)         """         @functools.wraps(function)         def wrapper(*args, **kwargs):             self.function = function             self.args = args             self.kwargs = kwargs             return self.decorator(self)          return wrapper      def __repr__(self):         """         返回对象的字符串表示形式,便于调试和查看对象信息。根据是否有被装饰的函数来返回不同的字符串。         """         decorator_name = self.decorator_name.lstrip('<').rstrip('>')         if self.function:             return f'<{self.__class__.__name__}: {decorator_name} To {self.function.__name__}>'         return f'<{self.__class__.__name__}: {decorator_name}>'      def execute(self, *args, **kwargs):         """         用于执行被装饰的函数。会使用传入的参数(如果有)或存储的参数来调用 _execute_sync 方法,该方法应该是为了以后适配更复杂的异步装饰器所提前编写好的         """         final_args = args if args else self.args         final_kwargs = kwargs if kwargs else self.kwargs         return self._execute_sync(final_args, final_kwargs)      def _execute_sync(self, args, kwargs):         """         同步地执行被装饰的函数,并返回其结果         """         return self.function(*args, **kwargs)      @property     def function_name(self):         """返回被装饰函数的名称"""         if self.function:             return self.function.__name__         return '<None>'      @property     def function_doc(self):         """返回被装饰函数的文档字符串"""         if self.function:             return self.function.__doc__ or ''         return ''      @property     def decorator_name(self):         """返回装饰器的名称"""         if self.decorator:             return self.decorator.__name__         return '<None>'      @property     def decorator_doc(self):         """返回装饰器的文档字符串"""         if self.decorator:             return self.decorator.__doc__ or ''         return '' 

示例用法

import time from adorner import Decorator   @Decorator def exception_decorator(self: Decorator):     """     捕获异常日志的装饰器     :param self: 装饰器 Decorator 实例     :return: 被修饰函数的执行结果     """     print(self.function_doc)  # 打印被装饰函数的文档     print(self.decorator_doc)  # 打印装饰器的文档     print(self.function_name)  # 打印被装饰函数的名称     print(self.decorator_name)  # 打印装饰器的名称     print(self.args)  # 打印被装饰函数的传入的位置参数 (默认形参值不包含)     print(self.kwargs)  # 打印被装饰函数的传入的关键字参数  (默认形参值不包含)     try:         result = self.execute()  # 打印 1         # 执行被装饰函数,不传入任何参数时,表示使用默认的参数 self.args、self.kwargs         # 可覆盖传入参数         self.execute(value=2)  # 打印 2         self.execute(3)  # 打印3 并抛出异常         return result     except Exception as e:         print(f"捕获异常: {e}")         raise   @exception_decorator def risky_function(value=1):     print(value)     if value == 3:         raise ValueError("出错了")   try:     risky_function() except ValueError:     pass  # 捕获异常: 出错了 

上述示例执行后,终端应该会输出:

      捕获异常日志的装饰器     :param self: 装饰器 Decorator 实例     :return: 被修饰函数的执行结果      risky_function exception_decorator () {} 1 2 3 捕获异常: 出错了 

Timer

Timer 类是 Decorator 类的一个子类,用于测量被装饰函数的执行时间。它继承了 Decorator 类的所有功能,并在执行函数时记录开始和结束的时间,以计算函数的执行时长,该类属于 Decorator 类的扩展使用。

源码注释

class Timer(Decorator):     def __init__(self, decorator=None):         super().__init__(decorator)  # 调用父类 Decorator 的构造函数,初始化装饰器函数。         self.time = 0  # 用于存储被装饰函数的执行时间。      def execute(self, *args, **kwargs):         """         执行被装饰的函数,并记录其执行时间。         使用 time.perf_counter() 记录开始和结束的时间,计算函数执行时长,并存储在 self.time 中。         """         _start = time.perf_counter()  # 记录开始时间。         result = super().execute(*args, **kwargs)  # 调用父类的 execute 方法执行被装饰的函数。         _end = time.perf_counter()  # 记录结束时间。         self.time = _end - _start  # 计算并存储执行时间。         return result  # 返回被装饰函数的结果。 

示例用法

下面是如何使用 Timer 类来装饰一个函数,并测量其执行时间的示例:

import time from adorner import Timer  timer = Timer()  # 可装饰多个函数,不过不太推荐(多个函数先后执行会覆盖掉计时器的元数据)   @timer def my_function(a, b):     """一个简单的函数,用于演示 Timer 装饰器的使用。"""     time.sleep(1)  # 模拟一个耗时操作。     return a + b   result = my_function(1, 2) print(f'Execution result: {result}') print(f"Execution time: {timer.time} seconds") 

输出将类似于:

Execution result: 3 Execution time: 1.0067455 seconds 

Cacher

Cacher 类是一个装饰器类,用于管理和缓存函数对象及其相关数据,函数不仅仅是函数,本身也是轻量级的缓存器。

源码注释

class Cacher:     hash = dict()  # 用于存储每个被装饰函数的 Cacher 实例。      def __new__(cls, function):         """         确保每个被装饰的函数只有一个 Cacher 实例。         如果该函数已经有一个 Cacher 实例,则返回该实例;         否则,创建一个新的实例,并将其存储在 hash 中。         """         if function in cls.hash:             instance = cls.hash[function]         else:             instance = object.__new__(cls)             instance.function = function  # 设置缓存实例对应的函数             instance.data = dict()  # 缓存存储的结构是字典             setattr(instance, '__name__', f'{cls.__name__}-{function.__name__}')             cls.hash[function] = instance          return instance      def __call__(self, *args, **kwargs):         """         使 Cacher 实例可以像函数一样被调用。         调用被装饰的函数,并返回其结果。         """         return self.function(*args, **kwargs)      def __repr__(self):         """         返回对象的字符串表示形式,便于调试和查看对象信息。         """         return f'<{self.__class__.__name__}: {self.function.__name__}>'      def __iter__(self):         """         使 Cacher 实例可迭代,迭代缓存数据。         """         return iter(self.data)      def __contains__(self, item):         """         判断缓存数据中是否包含指定的键。         """         return item in self.data      def __add__(self, other):         """         支持使用 + 运算符合并缓存数据。         """         if isinstance(other, self.__class__):             self.data.update(other.data)             return self         if isinstance(other, dict):             self.data.update(other)             return self         if isinstance(other, (tuple, list)):             self.data.update(dict(other))             return self         raise TypeError(f'unsupported operand type(s) for +: '{type(self)}' and '{type(other)}'')      def __sub__(self, other):         """         支持使用 - 运算符从缓存数据中删除指定的键。         """         if isinstance(other, self.__class__):             for key in other.data:                 self.data.pop(key, None)             return self         if isinstance(other, dict):             for key in other:                 self.data.pop(key, None)             return self         if isinstance(other, (tuple, list)):             self.pops(*other)             return self         raise TypeError(f'unsupported operand type(s) for -: '{type(self)}' and '{type(other)}'')          def items(self):         return self.data.items()          def set(self, key, value, safe=False):         """         设置缓存数据。         如果 safe 为 True,则只有在 key 不存在的情况下才设置值。         """         if not safe:             self.data[key] = value         elif key not in self.data:             self.data[key] = value          return self.data[key]      def sets(self, **data_dict):         """         批量设置缓存数据。         """         self.data.update(data_dict)      def get(self, key, default_value=None):         """         获取缓存数据。         如果 key 不存在,则返回 default_value。         """         return self.data.get(key, default_value)           @staticmethod     def _apply_filter(values, filter_function, filter_safe, filter_errors):         """应用筛选函数"""         def safe_filter(value):             try:                 return filter_function(value)             except filter_errors:                 return False          filter_func = safe_filter if filter_safe else filter_function         return {key: value for key, value in values.items() if filter_func(value)}      @staticmethod     def _apply_map(values, map_function, map_safe, map_errors):         """应用遍历处理的函数"""         def safe_map(value_):             try:                 return True, map_function(value_)             except map_errors:                 return False, None          if map_safe:             new_values = {}             for key, value in values.items():                 success, mapped_value = safe_map(value)                 if success:                     new_values[key] = mapped_value             return new_values         else:             return {key: map_function(value) for key, value in values.items()}           def gets(self, *keys, default_value=None, filter_function=None, map_function=None):         """         批量获取缓存数据。         支持通过 filter_function 过滤值,通过 map_function 处理值。         """         values = {key: self.data.get(key, default_value) for key in keys}          if filter_function:             filter_errors = filter_errors or (TypeError, ValueError, KeyError, IndexError)             values = self._apply_filter(values, filter_function, filter_safe, filter_errors)          if map_function:             map_errors = map_errors or (TypeError, ValueError, KeyError, IndexError)             values = self._apply_map(values, map_function, map_safe, map_errors)          return values      def pop(self, key, default_value=None):         """         删除并返回缓存数据中的指定键。         如果键不存在,则返回 default_value。         """         return self.data.pop(key, default_value)      def pops(self, *keys, default_value=None):         """         批量删除并返回缓存数据中的指定键。         如果键不存在,则返回 default_value。         """         return [self.data.pop(key, default_value) for key in keys] 

使用案例

下面是如何使用 Cacher 类来装饰函数,并操作缓存数据的示例:

from adorner import Cacher   @Cacher def example1(x):     """计算乘积"""     return x * x   @Cacher def example2(x):     """计算和"""     return x + x   print(example1)  # 打印:<Cacher: example> # 正常调用 print(example1(4))  # 打印:16 # 打印函数的文档字符串 print(example1.function_doc)  # 缓存设置数据 example1.set('a', 1) example1.set('b', 2) example1.set('c', 3)  # example2.set('a', True) # example2.set('b', False) # 和上述一致 example2.sets(a=True, b=False, d='数据 d')  # 获取缓存数据 print(example1.get('a')) print(example1.get('d', '数据不存在')) # 检查 d 是否在缓存器 example1 中 print('d' in example1)  # 缓存数据合并 new_cacher = example1 + example2 print(new_cacher.data)  # 缓存器的所有数据 # 打印:{'a': True, 'b': False, 'c': 3, 'd': '数据 d'}  print(list(new_cacher))  # 将缓存器转为列表,可呈现存储的键  new_cacher += {'e': '合并的数据 e'} # 迭代打印 for k, v in new_cacher.items():     print(k, v)  # 批量获取数据 print(new_cacher.gets('a', 'b', 'z', default_value='没有这个数据')) print(new_cacher.gets('a', 'b', 'c', filter_function=lambda x: x > 1)) # 如果比较类型不一致,可能会发生错误,比如下面这个例子: # print(new_cacher.gets('a', 'b', 'c', 'd', filter_function=lambda x: x > 1)) # 解决方式:你可以自行捕捉,但是那样会很繁琐,推荐使用 filter_safe 参数 print(new_cacher.gets('a', 'b', 'c', 'd', filter_function=lambda x: x > 1, filter_safe=True)) # 如果启用了 filter_safe 参数还无法正常捕捉,请使用 filter_errors 指定异常,默认是 (TypeError, ValueError, KeyError, IndexError) print(new_cacher.gets('a', 'b', 'c', 'd', filter_function=lambda x: x(),                       filter_safe=True, filter_errors=(TypeError, ValueError, KeyError, IndexError)))  # 除了上述的 filter_function 参数,另外还有 map_function,同理也有 map_safe 以及 map_errors 参数 print(new_cacher.gets('a', 'b', 'c', map_function=lambda x: x > 1)) print(new_cacher.gets('a', 'b', 'c', 'd', map_function=lambda x: x > 1, map_safe=True)) print(new_cacher.gets('a', 'b', 'c', 'd', map_function=lambda x: x > 1, map_safe=True, map_errors=(TypeError,)))  # xxx_safe 参数的功能是当传入的函数执行发生异常时对应的一个处理,当出现异常时,该值对应的键值都不应存在于结果中 # 优先级别:正常获取值 -> filter筛选 -> map遍历处理 -> 返回结果  # 弹出某个值 print(new_cacher.pop('c')) print(new_cacher.pop('c', default_value=None))  # 上面弹出了,这里尝试弹出一个不存在的,将返回 default_value(默认None) print(new_cacher.pop('c') == new_cacher.pop('c', default_value=None)) print(new_cacher.data)  # {'a': True, 'b': False, 'd': '数据 d', 'e': '合并的数据 e'}  # 批量弹出 print(new_cacher.pops('b', 'c', default_value='不存在')) print(new_cacher.data)  # {'a': True, 'd': '数据 d', 'e': '合并的数据 e'}  # 减法删除 sub = new_cacher - []  # 支持减去 字典 {'a', 任意值} 以及元组 ('a',) print(sub.data)  # {'d': '数据 d', 'e': '合并的数据 e'} print(new_cacher.data)  # {'d': '数据 d', 'e': '合并的数据 e'}  

Retryer

Retryer 类是一个装饰器类,用于在指定异常发生时重试被装饰函数的执行。它允许设置最大重试次数、重试间隔时间以及需要捕获的异常类型。该类为函数添加了自动重试机制,适用于网络请求、文件操作等可能会临时失败的操作。

源码注释

from typing import Union, List, Type import time  class Retryer:     def __init__(self, max_retry: Union[int] = 3, delay: Union[int] = 0, catches: List[Type[Exception]] = None):         """         初始化 Retryer 实例。                  :param max_retry: 最大重试次数,默认为 3。         :param delay: 每次重试之间的延迟时间(秒),默认为 0。         :param catches: 需要捕获的异常类型列表,默认为空列表。         """         self.max_retry = max_retry         self.delay = delay         self.catches = catches or []         self.exceptions = []         self.count = 0      def __call__(self, function):         """使 Retryer 实例可作为装饰器使用。"""         return Decorator(self.run)(function)      def run(self, decorator: Decorator):         """执行重试逻辑。"""         _catch_exceptions = tuple(self.catches) if self.catches else Exception         self.exceptions.clear()         i = 0         while i <= self.max_retry:             self.count = i             try:                 result = decorator.execute()             except _catch_exceptions as e:                 self.exceptions.append(e)                 i += 1                 if i <= self.max_retry:                     time.sleep(self.delay)                 continue             else:                 return result         raise self.exceptions[-1] 

示例用法

下面是如何使用 Retryer 类来装饰一个函数,并在指定异常发生时重试的示例:

import random from adorner import Retryer   # 创建 Retryer 实例,设置捕获的异常类型为 KeyError,当被装饰的函数中出现该错误时将进行重试 retryer = Retryer(catches=[KeyError])   @retryer def unreliable_function():     """一个可能会抛出异常的函数,用于演示 Retryer 装饰器的使用"""     option = random.randint(0, 2)     if option == 0:         raise KeyError('Random KeyError')     elif option == 1:         raise ValueError('Random ValueError')     else:         return "Success"   try:     result = unreliable_function()     print(result) except Exception as e:     print(f"Function failed after retries: {e}")  # 打印重试次数和捕获的异常 print(f"Retry count: {retryer.count}") print(f"Exceptions: {retryer.exceptions}") 

输出将类似于:

Success Retry count: 0 Exceptions: [] 

或在发生异常时:

Function failed after retries: Random KeyError Retry count: 3 Exceptions: [KeyError('Random KeyError'), KeyError('Random KeyError'), KeyError('Random KeyError')] 

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