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Python装饰器的另类用法

Python装饰器的另类用法

作者: PyChina | 来源:发表于2016-11-11 20:18 被阅读98次

    原文出处: cicaday

    之前有比较系统介绍过Python的装饰器(请查阅《详解Python装饰器》),本文算是一个补充。今天我们一起探讨一下装饰器的另类用法。

    语法回顾

    开始之前我们再将Python装饰器的语法回顾一下。

    @ decorate
    def f(...):
        pass
    

    等同于:

    def f(...):
        pass
     
    f = decorate(f)
    

    @语法的好处在于:

    • 相同的函数名只出现一次,避免了f = decorate(f)这样的语句。
    • 可读性更高,让读代码的人一眼就明白函数被装饰了哪些功能。

    @call()装饰器

    假设你要创建一个整数平方的列表,你可以这样写:

    >>> table = [0, 1, 4, 9, 16]
    >>> len(table), table[3]
    (5, 9)
    

    也可以使用列表表达式,因为我们要实现比较简单。

    >>> table = [i * i for i in range(5)]
    >>> len(table), table[3]
    (5, 9)
    

    但是假如这个列表的逻辑比较复杂的时候,最好是写成一个方法,这样会更好维护。

    >>> def table(n):
    ...     value = []
    ...     for i in range(n):
    ...         value.append(i*i)
    ...     return value
    >>> table = table(5)
    

    注意看最后一句,是不是很符合装饰器的语法规则?什么情况下你会写这样的代码呢?

    • 你需要把相对复杂业务写成一个方法。
    • 这个方法和返回值可以同名,而且你不希望对外公开此方法,只公开结果。
    • 你想尽量使用装饰器。(无厘头的理由)

    那么这时候@call()装饰器就登场了。

    def call(*args, **kwargs):
        def call_fn(fn):
            return fn(*args, **kwargs)
        return call_fn
    

    这个装饰器会把你传入的参数送给目标函数然后直接执行。

    @call(5)
    def table(n):
        value = []
        for i in range(n):
            value.append(i*i)
        return value
     
    print len(table), table[3]  # 5 9
    

    @call()装饰器适用于任何函数,你传入的参数会被直接使用然后结果赋值给同名函数。这样避免了你重新定义一个变量来存储结果。

    @list 装饰器

    假如你有一个这样一个生成器函数。

    def table(n):
        for i in range(n):
            yield i
    

    当你要生成n=5的序列时,可以直接调用。

    table = table(5)
    print table  # <generator object table at 0x027DAC10>
    

    使用上节提到的@call()装饰器,也能得到一样的结果。

    @call(5)
    def table(n):
        for i in range(n):
            yield i
     
    print table # <generator object table at 0x0340AC10>
    

    你还可以直接将其转换成列表。(使用list(generator_object)函数)

    <a href="http://www.jobbole.com/members/wx1825862276">@list</a>
    @call(5)
    def table(n):
        for i in range(n):
            yield i
     
    print table  # [0, 1, 2, 3, 4]
    

    相信不少同学第一次看到这个用法应该是懵逼的。这等同于列表表达式,但是可读性也许差了不少。例子本身只是演示了装饰器的一种用法,但不是推荐你就这样使用装饰器。你这样用也许会被其他同事拖到墙角里打死。

    类装饰器

    在Python 2.6以前,还不支持类装饰器。也就是说,你不能使用这样的写法。

    @ decorator
    class MyClass(object):
        pass
    

    你必须这样写:

    class MyClass(object):
        pass
     
    MyClass = decorator(MyClass)
    

    也就是说,@语法对类是做了特殊处理的,类不一定是一个callable对象(尽管它有构造函数),但是也允许使用装饰器。那么基于以上语法,你觉得类装饰器能实现什么功能呢?

    举一个例子,ptest中的@TestClass()用于声明一个测试类,其源代码大致如此。

    def TestClass(enabled=True, run_mode="singleline"):
        def tracer(cls):
            cls.__pd_type__ ='test'
            cls.__enabled__ = enabled
            cls.__run_mode__ = run_mode.lower()
            return cls
        return tracer
    

    当我们在写一个测试类时,发生了什么?

    @TestClass()
    class TestCases(object):
        # your test case ...
     
    print TestCases.__dict__  # {'__module__': '__main__', '__enabled__': True, '__pd_type__': 'test', '__run_mode__': 'singleline', ...}
    

    居然装饰器的参数全都变成了变成这个类的属性,好神奇!我们把语法糖一一展开。

    class TestCases(object):
        pass
     
    decorator = TestClass()
    print decorator  # <function tracer at 0x033128F0>
     
    TestCases = decorator(TestCases)
    print TestCases  # <class '__main__.TestCases'>
     
    print TestCases.__dict__  # {'__module__': '__main__', '__enabled__': True, '__pd_type__': 'test', '__run_mode__': 'singleline', ...}
    

    当装饰器在被使用时,TestClass()函数会马上被执行并返回一个装饰器函数,这个函数是一个闭包函数,保存了enabled和run_mode两个变量。另外它还接受一个类作为参数,并使用之前保存的变量为这个类添加属性,最后返回。所以经过@TestClass()装饰过的类都会带上__enabled____pd_type__以及__run_mode__的属性。

    由此可见,类装饰器可以完成和Java类似的注解功能,而且要比注解强大的多。

    后记

    装饰器就是一个语法糖,当你看不懂一个装饰器时,可以考虑将其依次展开,分别带入。这个语法糖给了我们不少方便,但是也要慎用。毕竟可维护的代码才是高质量的代码。


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