python装饰器(Decorator)

作者: 王吉吉real | 来源:发表于2017-12-11 00:59 被阅读61次

    装饰器是一种设计模式,它提供了强大的复用非业务逻辑的能力,经典的应用场景有日志记录、性能测试、事务处理等。
    下面分几个部分逐步介绍python中的装饰器。

    1、python如何理解函数

    在介绍装饰器之前,先介绍一下函数。理解python中的函数,首先要建立这样认知:在python中,一切皆对象。变量、列表、字典,甚至函数、类、元类等都是对象。

    这里讲的函数作为第一类对象,可以将它:

    • 赋值给一个变量或存入其他数据结构,如列表、字典等
    • 作为参数窜地给其他函数
    • 作为函数的返回值
    >>> def foo():
    ...     i = 1
    ...     print i
    ... 
    >>> a = foo
    >>> a
    <function foo at 0x100700320>
    >>> b = [str, foo]
    >>> b
    [<type 'str'>, <function foo at 0x100700320>]
    >>> def bar(func):
    ...     return func
    ... 
    >>> c = bar(foo)
    >>> c
    <function foo at 0x100700320>
    >>> c()
    1
    >>>
    

    另外,实现了__call__方法类的实例也可以像函数一样使用。

    >>> class Bar:
    ...     def __init__(self, i):
    ...         self.i = i
    ...     def __call__(self, j):
    ...         return self.i + j
    ... 
    >>> foo = Bar(1)
    >>> foo(2)
    3
    

    建立了以上的认知之后,我们来介绍装饰器。

    2、装饰器其实是一种闭包

    前面介绍过,闭包是一种引用了自由变量的函数。

    >>> def print_msg(msg):
    ...     def printer():
    ...         print('start....')
    ...         print(msg)
    ...         print('end....')
    ...     return printer
    ... 
    >>> another_print = print_msg('hello')
    >>> another_print()
    start....
    hello
    end....
    >>> 
    

    那装饰器呢?

    >>> def print_msg(func):
    ...     def printer():
    ...         print('starting...')
    ...         func()
    ...         print('end....')
    ...     return printer
    ... 
    >>> def foo():
    ...     print('hello')
    ... 
    >>> another_print = print_msg(foo)
    >>> another_print()
    starting...
    hello
    end....
    

    基本没有修改什么逻辑,只是把参数替换成了函数,就变成了一个简单的装饰器。所以,装饰器其实是一种以函数作为参数的闭包。这个print_msg就是装饰器,它封装一些可复用的非业务逻辑,而被装饰的foo可以专注于业务逻辑。这样整个设计就非常清晰,而且增加了可读性。

    3、装饰器的两种类型

    装饰器有两种类型:函数和类。
    函数装饰器,就像上面例子中一样,是一个函数。但是装饰器不仅可以是函数,还可以是类。类装饰器在灵活性、内聚性、封装型等方面优点更未突出。
    前面看过了函数装饰器的例子,下面看一个类装饰器的例子

    >>> class Dec:
    ...     def __init__(self, func):
    ...         self._func = func
    ...     def __call__(self):
    ...         print('start....')
    ...         self._func()
    ...         print('end....')
    ... 
    >>> def para():
    ...     print('hello')
    ... 
    >>> a = Dec(para)
    >>> a
    <__main__.Dec instance at 0x10071c680>
    >>> a()
    start....
    hello
    end....
    

    4、参数设置

    4.1装饰器参数

    装饰器的使用非常灵活,需要时可以设置必要的参数。

    def outer(a):
        def print_msg(func):
            def printer():
                if a == 1:
                    print('start...')
                    func()
                else:
                    func()
            return printer
        return print_msg
    
    def foo():
        print('hello')
    
    another_print = outer(1)
    another_print(foo)()
    
    
    start...
    hello
    
    4.2被装饰函数参数

    如果被装饰函数需要传入参数,可以在执行该函数的嵌套函数中设置。上面例子中,可以在printer中设置需要的相关参数。

    def printer(*args, **kwargs):
        if a == 1:
            print('start....')
            func(*args, **kwargs)
        else:
            func(*args, **kwargs)
            
    

    5、@语法糖

    @符号是装饰器的语法糖,将@符号和装饰器名称放在被装饰函数定义的地方,这样在使用函数时不用显示的调用装饰器, 而且这样并不会影响参数设置。

    def outer(a):
        def print_msg(func):
            def printer():
                if a == 1:
                    print(func.__name__)
                    func()
                else:
                    func()
            return printer
        return print_msg
    
    @outer(a=1)
    def foo():
        print('hello')
    
    foo()
    
    
    start...
    hello
    

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