知識點回顧

1. 類的裝飾器
2. 裝飾器思想的進一步理解：外部修改、動態
3. 類方法的定義：內部定義和外部定義

作業：復習類和函數的知識點，寫下自己過去29天的學習心得，如對函數和類的理解，對python這門工具的理解等，未來再過幾個專題部分我們即將開啟深度學習部分。

一、類的裝飾器

①為類添加版本信息

def add_version(cls):cls.version = "1.0.0"return cls@add_version
class MyClass:passprint(MyClass.version)  # 輸出：1.0.0

②強制檢查類方法實現

def check_interface(cls):required = ['save', 'load']for method in required:if not hasattr(cls, method):raise NotImplementedError(f"{method}() 必須被實現")return cls@check_interface
class DataProcessor:def save(self):pass# 若未實現load()，裝飾器會拋出異常def load(self):pass

③單例模式裝飾器

def singleton(cls):instances = {}def get_instance(*args, **kwargs):if cls not in instances:instances[cls] = cls(*args, **kwargs)return instances[cls]return get_instance@singleton
class AppConfig:def __init__(self):print("配置初始化")c1 = AppConfig()  # 輸出：配置初始化
c2 = AppConfig()
print(c1 is c2)   # 輸出：True

二、裝飾器思想：外部修改與動態特性

①動態日志記錄

def log_creation(cls):original_init = cls.__init__def new_init(self, *args, **kwargs):print(f"創建 {cls.__name__} 實例")original_init(self, *args, **kwargs)cls.__init__ = new_initreturn cls@log_creation
class User:def __init__(self, name):self.name = nameu = User("Alice")  # 輸出：創建 User 實例

②條件性裝飾器應用

DEBUG = Truedef debug_decorator(cls):if DEBUG:cls.debug_mode = Trueprint(f"{cls.__name__} 進入調試模式")return cls@debug_decorator
class DataLoader:passprint(DataLoader.debug_mode)  # 輸出：True

三、類方法的定義方式

①內部定義類方法

class Calculator:@classmethoddef add(cls, a, b):return a + bprint(Calculator.add(3,5))  # 輸出：8

②外部添加類方法

def multiply(cls, a, b):return a * bCalculator.multiply = classmethod(multiply)
print(Calculator.multiply(3,5))  # 輸出：15

③外部添加實例方法

def power(self, exponent):return self.value ** exponentclass Number:def __init__(self, value):self.value = valueNumber.power = powern = Number(2)
print(n.power(3))  # 輸出：8

四、綜合應用

# 裝飾器：自動注冊子類
class ProcessorRegistry:registry = {}@classmethoddef register(cls, name):def decorator(subclass):cls.registry[name] = subclassreturn subclassreturn decorator@ProcessorRegistry.register("csv")
class CSVProcessor:@classmethoddef process(cls, data):return f"處理CSV數據: {data}"# 外部添加處理方法
def json_process(cls, data):return f"處理JSON數據: {data}"@ProcessorRegistry.register("json")
class JSONProcessor:process = classmethod(json_process)# 使用處理器
print(ProcessorRegistry.registry["csv"].process("test.csv"))  # 處理CSV數據
print(ProcessorRegistry.registry["json"].process("data.json")) # 處理JSON數據

關鍵點總結：

1. 類裝飾器：通過包裝類實現批量功能注入

2. 裝飾器優勢：非侵入式修改、動態組合功能

3. 方法擴展：

   • 內部定義：標準方式，結構清晰

   • 外部添加：靈活擴展，適合框架開發

4. 動態特性：運行時決定功能組合，提升代碼適應性

通過合理運用這些特性，可以構建出高擴展性和低耦合度的程序架構。