如何理解Python装饰器

作者: 我爱学python | 来源:发表于2019-07-06 16:41 被阅读30次

一、预备知识

首先要理解装饰器,首先要先理解在 Python 中很重要的一个概念就是:“函数是 First Class Member” 。这句话再翻译一下,函数是一种特殊类型的变量,可以和其余变量一样,作为参数传递给函数,也可以作为返回值返回

这段代码的输出就是我们在函数 abc 中输出的 abc 字符串。过程很简单,我们将函数 abc 作为一个参数传递给 abc1 ,然后,在 abc1 中调用传入的函数

再来看一段代码

这段代码输出和之前的一样,这里我们将在 abc1 内部定义的函数 abc 作为一个变量返回,然后我们在调用 abc1 获取到返回值后,继续调用返回的函数。

好了,我们再来做一个思考题,实现一个函数 add ,达到 add(m)(n) 等价于 m+n 的效果。这题如果把之前的 First-Class Member 这一概念理清楚后,我们便能很清楚的写出来了

嗯,这里输出就是 3 。

二、正说Python装饰器

看了前面的预备知识后,我们便可以开始今天的主题了

1、先来看一个需求吧

现在我们有一个函数

现在我们要给这个函数加上一些代码,来计算这个函数的运行时间。

我们大概一想,写出了这样的代码

先且不论,这样计算时间是不是准确的,现在我们要给如下很多函数加上一个时间计算的功能

我们初略一想,嗯,Ctrl+C,Ctrl+V。emmmm 好了,现在你们不觉得这段代码特别脏么?我们想让他变得干净点怎么办?

我们想了想,按照之前说的 First-Class Member 的概念。然后写出了如下的代码

嗯,看起来像那么回事,好了好了,我们现在新的问题又来了,我们现在是假设,我们所有函数都只有两个参数传入,那么现在如果想支持任意参数的传入怎么办?我们眉头一皱,写下了如下的代码

好了,现在看起来,有点像模像样了,但是我们再想想,这段代码实际上改变了我们的函数调用方式,比如我们直接运行 range_loop(a,b) 还是没有办法获取到函数执行时间。那么现在我们如果不想改变函数的调用方式,又想获取到函数的运行时间怎么办?

很简单嘛,替换一下不就好了

emmmm,这样看起来感觉舒服多了?既没有改变原有的运行方式,也输出了函数运行时间。

但是。。。你们不觉得手动替换太恶心了么???喵喵喵???还有什么可以简化下的么??

好了,Python 知道我们是爱吃糖的孩子,给我们提供了一个新的语法糖,这也是今天的男一号,Decorator 装饰器

2、说说 Decorator

我们前面已经实现了,在不改变函数特性的情况下,给原有的代码新增一点功能,但是我们也觉得这样手动的替换,太恶心了,是的 Python 官方也觉得这样很恶心,所以新的语法糖来了

我们上面的代码可以写成这样了

哇,写到这里,你是不是恍然大悟!まさか???是的,其实 @ 符号其实是一个语法糖,他将我们之前的手动替换的过程交给了环境执行。好了用人话描述下,@ 的作用是将被包裹的函数作为一个变量传递给装饰函数/类,将装饰函数/类返回的值替换原本的函数。

@decorator

def abc():

    pass

如同前面所讲的一样,实际上是发生了一个特殊的替换过程 abc=decorator(abc) ,好了我们来做几个题来练习下吧?

这段代码会发生什么?答:会抛出异常。为啥啊?答:因为装饰的时候发生了替换,abc=decorator(abc) ,替换后 abc 的值为 1 。整数默认不能作为一个函数进行调用。

这段代码怎么替换的?答:time_count(decorator(decorator1(range_loop)))

嗯,现在是不是对装饰器什么的有了基本的了解?

3、扩展一下

现在,我想修改下前面写的 time_count 函数,让他支持传入一个 flag 参数,当 flag 为 True 的时候,输出函数运行时间,为 False 的时候不输出时间

我们一步步来,我们先假设新的函数叫做 time_count_plus

我们想实现的效果是这样的

嗯,我们看了下,首先我们调用了 time_count_plus(flag=True) 一次,将它返回的值作为一个装饰函数来替换 range_loop ,OK 那么我们首先 time_count_plus 要接收一个参数,返回一个函数对吧

def time_count_plus(flag=True):

    def wrap1(func):

        pass

    return wrap1

好了,现在返回了一个函数来作为装饰函数,然后我们说了 @ 其实触发了一次替换过程,好那么我们现在的替换是不是 range_loop=time_count_plus(flag=True)(range_loop) 好了,现在大家应该很清楚了,我们在 wrap1 里面是不是还应该有一个函数并返回?

嗯,最终的代码如下

是不是这样就清楚多啦!

4、再扩展一下

好了,我们现在有新的需求来了

m=3

n=2

def add(a,b):

    return a+b

def sub(a,b):

    return a-b

def mul(a,b):

    return a*b

def div(a,b):

    return a/b

现在我们有字符串 a , a 的值可能为 +、-、*、/ 那么现在,我们想根据 a 的值来调用对应的函数怎么办?

我们煎蛋一想,嗯,逻辑判断嘛

但是这段代码,if else 是不是太多了点?我们仔细一想,用一下 First-Class Member 的特性,然后配合 dict 实现操作符和函数之间的关联。

emmmm,看起来不错啊,但是我们注册的过程能不能再简化一点? 嗯,这个时候装饰器语法特性就能用上了

嗯,还记得我们前面说的使用 @ 语法的时候,实际上是触发了一个替换的过程么?这里就是利用这一特性,在装饰器触发的时候,注册函数映射,这样我们直接根据 'a' 的值来获取函数处理数据。另外请注意一点,我们这里没有必要修改原函数,所以我们没有必要写第三层的函数。

如果有熟悉 Flask 同学就知道,在调用 route 方法注册路由的时候,也是使用了这一特性 。

三、总结

其实全文下来,大家应该能知道这样一点东西。Python 中的装饰器其实是 First-Class Member 概念的更进一层应用,我们将函数传递给其余函数,包裹上新的功能后再行返回。@ 其实只是将这样一个过程进行了简化而已。

相关文章

  • Python面试题汇总

    1.如何理解python装饰器?答: 装饰器本质是一个python函数,它可以让其他函数在不需要做任何代码变动的...

  • 如何理解Python装饰器

    装饰器本质 装饰器本质上是用一个新的函数替换原先的函数. 本质上是如下语句 使用wraps保存原函数的name和d...

  • 如何理解Python装饰器

    一、预备知识 首先要理解装饰器,首先要先理解在 Python 中很重要的一个概念就是:“函数是 First Cla...

  • 2019-05-26python装饰器到底是什么?

    装饰器例子 参考语法 装饰器是什么?个人理解,装饰器,是python中一种写法的定义。他仍然符合python的基本...

  • Python中的Decorator装饰器

    Decorator 装饰器 理解decorator(装饰器)的关键, 在于理解在python中函数是第一公民, 并...

  • python 装饰器 补充

    重新理解python 装饰器 python 装饰器是一个函数,被装饰器所装饰的代码块最终也是一个函数这个对于一般的...

  • python装饰器

    装饰器简述 要理解装饰器需要知道Python高阶函数和python闭包,Python高阶函数可以接受函数作为参数,...

  • Python学习资料整理(不间断更新)

    关于Python装饰器的相关文章资料 1、[翻译]理解PYTHON中的装饰器 本篇文章是作者翻译stackover...

  • Python装饰器小谈

    近几日再次研究Python装饰器,对装饰器又有了新的理解和应用。如果这篇文章叫做小谈装饰器,不如重谈装饰器更来得亲...

  • 理解Python装饰器

    Python是很具特色的一门语言。除了面向协议编程的方式,还有许多语法糖,今天要介绍的语法糖————装饰器 我们不...

网友评论

    本文标题:如何理解Python装饰器

    本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/dcophctx.html