一日一技:使用装饰器简化大量if判断(二)

在之前的文章:一日一技:使用装饰器简化大量 if…elif…代码发布以后,有很多同学说想看后续,如何在装饰器中表示大于小于。甚至有同学每周来催一次稿:

于是,今天我们就来看看大于小于应该怎么来判断。为了实现我们今天的目标,有两个前置知识需要掌握,一个是Python自带的operator模块,另一个是偏函数。

2 > 1还有另一种写法?

当我们要表达大于这个意思的时候,你想到的肯定是大于符号>。所以2大于1,肯定写作2 > 1。这看起来是很正常的事情。现在,如果我让你不准使用大于符号>,怎么表示大于?

实际上,在Python里面,除了>外,还有一种写法,就是使用自带的operator模块:

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import operator

operator.gt(2, 1)

其中的.gt(参数1, 参数2)就表示参数1 > 参数2。如果成立,返回True,否则返回False

类似的还有:

  • 大于等于:operator.ge
  • 小于:operator.lt
  • 小于等于:operator.le
  • 不等于:operator.ne
  • 等于:operator.eq

因此,下面两个写法是等价的:

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if a <= b:
print('成功')
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if operator.le(a, b):
print('成功')

偏函数

我在很久以前的公众号文章里面已经介绍过偏函数了:偏函数:在Python中设定默认参数的另一种办法。因此本文就不再讲它的基础用法了,大家点击链接去看那篇文章就可以掌握。

为什么我们需要偏函数呢?这是因为我们今天要做的事情,它需要给函数先传一半的参数,另一半的参数要在未来才能传入。例如,循环等待用户输入数字,如果其中一次输入的数字大于等于5,就打印你好世界

如果不知道偏函数,你可能是这样写的:

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while True:
num = int(input('请输入数字:'))
if num >= 5:
print('你好世界')

有了偏函数以后,你的写法是这样的:

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import operator
from functools import partial
ge_5 = partial(operator.le, 5)
while True:
num = int(input('请输入数字:'))
if ge_5(num):
print('你好世界')

特别注意,这里我在偏函数中传入的第一个参数是operator.le:小于。因为operator.xx表示第一个参数对第二个参数的比较,所以x >= 5 就相当于5 <= x 也就是operator.le(5, x)

在装饰器中实现大小比较

前置知识掌握以后,我们就能看如何在装饰器里面实现大小比较。在第一篇文章中,我们只实现了参数等于,它的原理是:

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def register(value):
def wrap(func):
if value in registry:
raise ValueError(
f'@value_dispatch: there is already a handler '
f'registered for {value!r}'
)
registry[value] = func
return func
return wrap

register只接收了一个位置参数value。但实际上,我们还可以通过修改这段注册的代码,实现如下的效果:

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@get_discount.register(3, op='gt')
def parse_level_gt3(level):
print('等级大于3')

@get_discount.register(3, op='le')
def parse_level_le3(level):
print('等级小于等于3')

有同学问,有没有可能实现这样的写法呢:

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@get_discount.register(2, le=3)
def parse_level_gt3(level):
print('等级为2')

我觉得这样写是没有什么必要的。因为register()里面,多个参数之间的关系是。那么只有两种情况,要么,就等于这个数,例如@get_discount.register(2, le=3),既要等于2,又要小于等于3,那显然就等于2。不需要写这个le=3。要么,就不存在结果,例如@get_discount.register(2, gt=3),既要等于2,又要大于3,显然下面被装饰的函数永远不会执行。因为找不到这个数。

因此,我们的装饰器函数就可以做如下修改:

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import functools
import operator

def value_dispatch(func):

registry_eq = {}
registry_other = {}
key_op_map = {}

@functools.wraps(func)
def wrapper(arg0, *args, **kwargs):
if arg0 in registry_eq:
delegate = registry_eq[arg0]
return delegate(arg0, *args, **kwargs)
else:
for key, op in key_op_map.items():
if op(arg0):
delegate = registry_other[key]
return delegate(arg0, *args, **kwargs)
return func(arg0, *args, **kwargs)

def register(value, op='eq'):
if op == 'eq':
def wrap(func):
if value in registry_eq:
raise ValueError(
f'@value_dispatch: there is already a handler '
f'registered for {value!r}'
)
registry_eq[value] = func
return func
return wrap
else:
if op == 'gt':
op_func = functools.partial(operator.lt, value)
elif op == 'ge':
op_func = functools.partial(operator.le, value)
elif op == 'lt':
op_func = functools.partial(operator.gt, value)
elif op == 'le':
op_func = functools.partial(operator.ge, value)
else:
raise ValueError('op 参数只能是:gt/ge/lt/le之一')
key = f'{op}_{value}'
key_op_map[key] = op_func
def wrap(func):
if key in registry_other:
raise ValueError(
f'@value_dispatch: there is already a handler '
f'registered for {key!r}'
)
registry_other[key] = func
return func
return wrap


wrapper.register = register
return wrapper

它的使用方法还是跟以前一样,先定义默认的函数逻辑:

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@value_dispatch
def get_discount(level):
return '等级错误'

如果定义相等的逻辑,写法跟以前完全一样:

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@get_discount.register(1)
def parse_level_1(level):
"大量计算代码"
discount = 0.1
return discount

如果要定义不等于逻辑,就在.register()中添加一个参数op

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@get_discount.register(2, op='gt')
def parse_level_gt2(level):
discount = 1
return 1

运行效果如下图所示:

由于我们定义了大于2时,始终返回1,所以可以看到get_discount(6)get_discount(10)返回的都是1.

由于我们只定义了等于1和大于2的逻辑,所以当传入的参数为2时,就返回等级错误.

到这里,本文要讲的内容就结束了。但最后还是要考大家3个问题:

如果不使用偏函数和operator模块,你会怎么做

你可以试一试在不实用偏函数和operator的情况下,实现这个需求。

如果定义的条件有重叠怎么办?

例如对于下面的两个函数:

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@get_discount.register(2, op='gt')
def parse_level_gt2(level):
discount = 1
return discount

@get_discount.register(10, op='gt')
def parse_level_gt2(level):
discount = 100
return discount

当level的值是20的时候,同时满足两个条件,应该运行哪一个呢?

如何定义区间?

怎么实现这样的功能:

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@get_discount.register(ge=2, lt=5)
def parse_level_between2_5(level):
print('等级2<=level<5')
discount = 0.5
return discount

如果区间存在全包含、部分包含应该运行哪个函数?例如:

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@get_discount.register(ge=2, lt=00)
...

@get_discount.register(ge=20, lt=50)
...

@get_discount.register(ge=80, lt=200)
...

请大家把你对这两个问题的答案回答在评论区里面。提示(想清楚什么是真需求,什么是伪需求,再考虑怎么解决)